Qual é o princípio de Pauli?

O princípio de Pauli, também conhecido como a proibição de Pauli ou o princípio de exclusão de Pauli, foi descoberto em 1924 pelo físico Wolfgang Ernst Pauli, quem quase 20 anos depois também recebeu o Prêmio Nobel por seu trabalho. Em termos gerais, segundo o princípio de Pauli, dois elétrons em um átomo nunca devem ter exatamente o mesmo estado. Esta descrição deixa em claro porque também se chama proibição ou princípio de exclusão. Para explicar e compreender isto com mais detalhe, primeiro devemos esclarecer alguns conceitos básicos.

Explicações de termos relacionados com o princípio de Pauli

O estado de um elétron é medido com os chamados números quânticos. Estes são quatro quantidades físicas diferentes que representam as propriedades do elétron: A energia - abreviada com “n”, o momento angular - abreviado com “l”, a orientação deste momento angular - abreviado com “m”, e a orientação dos Elétrons de spin - abreviado com “s”. Além disso, existe a abreviatura “sm” que significa o alinhamento do elétron de spin. Em consequência, estas cinco variáveis para as propriedades de movimento do elétron aparecem em uma equação e de acordo com o princípio de Pauli, nunca devem ser as mesmas.

No entanto, há uma limitação. O princípio de Pauli não se aplica simplesmente a todos, só elétrons, mas só aqueles cujo giro não é um número inteiro. Estes elétrons se chamam férmions. Chamamos todas as partículas com giros inteiros para os que não se aplica o princípio de exclusão que chamamos bósons. O espaço dentro de um átomo no qual se encontram os elétrons e não pode permanecer ao mesmo tempo se não são inteiros e tem a mesma disposição se chama orbital. Então, explicamos os termos mais importantes para entender o princípio de Pauli.

O princípio de Pauli em relação ao ferromagnetismo

O ferromagnetismo finalmente é produzido através da interação de intercambio dos elétrons em um sólido. Isto também pode ser explicado utilizando o princípio de Pauli. Como? Vejamos isso a seguir:

Como já esclarecemos em outras publicações em nosso blog, o magnetismo é produzido precisamente porque os elétrons de spin não devem ter uma direção diferente do giro. Agora, o princípio de Pauli proíbe dentro do imã que os spins nos elétrons adjacentes sejam diferentes, surge uma força entre estes elétrons, que coloca o spin em paralelo e os estabiliza. Aqui é onde ocorre a interação de intercambio. Isto é tão forte que, como já esclarecemos, uma substância ferromagnética não perde sua força magnética tão facilmente, inclusive se a influência externa se desconecta. Com eletroimãs, isto é, exatamente o contrário.

Se deseja obter mais informação sobre a conexão entre o princípio de Pauli e o ferromagnetismo ou tem outras perguntas, pode entrar em contato com nossa equipe de experts em qualquer momento. Estaremos felizes de ajudar sem compromisso e de oferecer informação detalhada.