交换作用是纯粹的量子效应,在经典极限情况下回消失。由于电子是费米子,其波函数必然满足交换反对称性。这种对称性会对波函数的结构产生约束,而使得在一定的电子态下,体系能级的选取不是那么自由。比如,在氦的基态下,此时电子总自旋为0,也就是说其总的波函数中的自旋部分呈交换反对称性。于是为使总的波函数也是交换反对称的,就要求其径向波函数为交换对称。而由于在无外磁场情况下,体系的哈密尔顿量与自旋无关(此处忽略了量级很小的自旋轨道作用等的影响),这个对称的径向波函数就决定了体系的能量。
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