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2, 3차원 조화진동자나 무한퍼텐셜에서 페르미온 전자의 동일에너지 상태 점유 질문

작성자jyl200| 작성시간23.10.22| 조회수0| 댓글 8

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  • 작성자 시쌤 작성시간23.10.22 넵 업스핀 다운스핀 두개 들어갈 수 있습니다 같은 방향은 안됩니다
  • 답댓글 작성자 jyl200 작성자 본인 여부 작성자 작성시간23.10.22 감사합니닿ㅎ
  • 작성자 물리공부중이에요 작성시간23.10.22 추가적으로 페르미온은 같은 양자상태에 있는게 불가능할 뿐이지, 에너지는 같을 수 있어요! 그래서 하나의 에너지 준위에 2개 이상의 양자상태가 존재하는 걸 degenerate 라고 합니다.
  • 답댓글 작성자 jyl200 작성자 본인 여부 작성자 작성시간23.10.22 답변 정말 감사합니닿ㅎ

    페르미온은 동일 에너지 준위에 존재 할 수 있지만 파울리 배타원리를 따라서 동일 양자 상태로 존재할 수 는 없다.
    페르미온이 동일 점유 불가라는 의미는 상태 (ex 스핀이 up-up x, up-down o) 가 같을 수 없다는 것이다.
    이렇게 이해 하면 되겠죠..?

    근데 혹시 그 페르미온 입자라도 공간파동함수가 반대칭성을 가지고 스핀함수가 대칭성을 가지면 삼중상태에서 동일 상태를 가질 수 있지않나요?

    번거롭게 해드려 죄송합니다.
    이때까지 아무 의심 없이 공부하다가 자잘한게 걸려서 개념이 흔들리네요..
  • 답댓글 작성자 지생화물미는게임이라고 작성시간23.10.22 jyl200 공간파동함수가 반대칭성을 가진다는 건, 변수 교환에 대해 대칭이 아니라는 말이겠죠?
    예를 들어서 공간 파동함수 ψ(x₁, x₂) = Asin (a x₁)sin(2a x₂) ≠ sin (a x₂)sin(2a x₁) 이런 것처럼요 (무한 사각 퍼텐셜 우물에 있는 상호작용 없는 바닥 상태 입자 하나와 첫 들뜬 상태 입자 하나)
    애초에 공간 파동함수가 ψ(x₁, x₂) = ψ₁(x₁)ψ₂(x₂)와 같은 곱의 형태로 쓰이고, ψ₁(x) ≠ ψ₂(x)인 다른 상태이기 때문에
    공간 파동함수가 반대칭성을 가진다는게, 두 입자가 동일하지 않은 상태를 가진다는 거 아닐까요?

    양자 상태 = 공간 파동햄수*스핀 상태햄수 : 반대칭이면 페르미온
    공간 대칭이면 스핀 반대칭 (가능)
    공간 반대칭이면 스핀 대칭 (가능)
    공간과 스핀 모두 반대칭 (불가능)
    공간과 스핀 모두 대칭 (불가능)
    이렇게 생각해야할 거에요
  • 답댓글 작성자 jyl200 작성자 본인 여부 작성자 작성시간23.10.22 지생화물미는게임이라고 와.. 감사합니다.. 바로 이해 됐습니다!!
    양자상태 = 공간 * 스핀인데 페르미온은 곧 양자상태가 반대칭성(동일 점유가 아님) 이므로 공간과 스핀이 서로 반대칭 or 대칭 만 만족하면 페르미온의 파울리 배타원리는 만족 (스핀이 대칭이어도 공간이 반대칭이므로)
    일단 이렇게 이해했습니다..

    정말 감사합니닿ㅎㅎ
  • 답댓글 작성자 지생화물미는게임이라고 작성시간23.10.22 jyl200 녜녠ㅇ 맞습니다
    어릴 때 화학 시간에 파울리 배타원리에서 말이죠
    예를 들면 2p에 전자 두 개 있을 때,
    │↑↓│ │ │ : 공간 동일, 스핀 반대
    │↑ │↑ │ │ : 다른 공간, 같은 스핀 이런 식으로 채워졌던 걸 떠올리면 딱 맞앙요
  • 답댓글 작성자 물리공부중이에요 작성시간23.10.24 남겨주신 댓글로 저도 공부하고 갑니다~!
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