Uitsluitingsprincipe van Pauli

Prioriteit: 🟢 Laag

In 0 van de 8 onderzochte examenjaren als zelfstandig onderwerp gevraagd; wel nodig om de bezetting van niveaus in een energieput en het ontstaan van band gaps te begrijpen.

Wat moet je kunnen?

• Uitleggen hoeveel elektronen een energieniveau kan bevatten (twee, met tegengestelde spin).
• Met het principe de bezetting van niveaus bepalen (bijvoorbeeld het hoogste bezette niveau in een molecuul).

De kern

• Maximaal één elektron per quantumtoestand.
• Spin: twee mogelijkheden (voor te stellen als een magneetje mee of tegen een veld), dus twee elektronen per ruimtelijke toestand.
• Molecuul met $N$ elektronen in een put: de onderste $\frac{N}{2}$ niveaus zijn vol; de kleinste absorptie is van niveau $\frac{N}{2}$ naar $\frac{N}{2}+1$ (zie Deeltje in een put).
• In een vaste stof liggen veel atomen dicht bij elkaar; hun niveaus mogen niet samenvallen en vormen banden (zie Band gap).

Valkuilen

• Denken dat een niveau onbeperkt veel elektronen kan bevatten.
• Vergeten dat twee elektronen per niveau passen door de spin.
• Het principe toepassen op fotonen (het geldt voor elektronen, niet voor fotonen).

Test jezelf

Een molecuul heeft 12 geleidende elektronen in een energieput. Welk niveau is het hoogste bezette?

Twee per niveau: $\frac{12}{2}=6$, dus $n=6$.

Waarom vormen de energieniveaus in een vaste stof banden in plaats van losse lijnen?

Veel atomen samen: de niveaus mogen niet samenvallen en splitsen op in heel veel dicht bij elkaar liggende niveaus.

Alle vindplaatsen

Niet aangetroffen als zelfstandig bevraagd onderwerp in de 8 onderzochte examenjaren (2018-2026) — 0%. Functioneert mogelijk als achtergrondkennis binnen andere vragen.

---

Ondersteunende onderwerpen

• (geen: basisprincipe)

Onderwerpen die dit ondersteunt

• Band gap