오비탈은 전자가 나타날 확률이 90퍼인 것이 어떤 걸 의미하나요?

Question

전자가 그 자리에 나올 확률이 90퍼인 곳들을 이어서 나온건지 아니면 나올 확률들을 각각 더 했을 때 총 합계가 90퍼 되는 지점을 이어서 나온건지 무엇이 맞는 건 가요? 또한 왜 스핀 양자수가 1/2인 것이 - 1/2인 것 보다 안정한 지 알려주세요

Answer 1

90%의 확률로 전자가 오비탈에서 나타난다는 것은 같은 조건에서 많은 수의 전자가 존재한다면 그 중 대부분이 해당 오비탈에서 나타나리라는 의미입니다. 이는 퀀텀역학에서의 확률론적인 특성으로 이해할 수 있습니다. 스핀 양자수가 1/2인 것이 -1/2인 것보다 안정한 이유는 폴리의 배격 원리와 밀접하게 연관되어 있습니다. 동일한 원자 궤도 내에서 2개 이상의 전자가 존재할 때, 이들은 가능한 한 서로 반대 방향을 향해 회전하여 전자 수 밀도가 최대한 낮아지도록 하는데, 이는 에너지가 최소화됨을 의미합니다. 이에 따라 스핀 양자수가 1/2인 전자는 에너지 상태가 더 안정적인 상태이기 때문에 -1/2인 전자보다 안정합니다.