Atšķirība starp bosoniem un fermioniem

galvenā atšķirība starp bozoniem un fermioniem ir tas bozoniem ir vesels skaitlis, bet fermioniem ir vesels skaitlis.

Visas daļiņas, kuras mēs novērojam dabā, ir divu veidu kā bozoni un fermioni. Daļiņas var sadalīt šajās divās grupās, pamatojoties uz daļiņu griešanos. Tāpēc mēs to saucam par “spin klasifikāciju”. Visām daļiņām ir griešanās vai “iekšējais leņķiskais impulss”.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir bosoni? 
3. Kas ir Fermions
4. Salīdzinājums blakus - Bosons vs Fermions tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kas ir bosoni?

Bosoni ir daļiņu veids ar veselu skaitli. Tāpēc šīs daļiņas neierobežo Pauli izslēgšanas princips. Mēs varam aprakstīt šo daļiņu enerģijas sadalījumu, izmantojot Bose-Einšteina statistiku.

01. attēls. Bosonu simetriskā viļņa funkcija

Daži bosonu piemēri ietver pamatdaļiņas, piemēram, fotonus, gluonus utt. Tajā ietilpst gan elementārdaļiņas, gan saliktās daļiņas, t.i., mezoni. Svarīga šo daļiņu īpašība ir tā, ka tās neierobežo to daļiņu skaitu, kuras aizņem vienādu kvantu stāvokli. Šī iemesla dēļ bosonus sauc par “spēka nesējiem”. Turklāt tie darbojas kā līme, kas satur šo lietu kopā. Turklāt viļņu funkcijai, kas apraksta bozonu kolekciju, jābūt simetriskai attiecībā pret identisku daļiņu apmaiņu.

Kas ir Fermions?

Fermioni ir daļiņu tips, kuru grieziens ir pa veselam skaitlim. Tāpēc viņus ierobežo Pauli izslēgšanas princips. Atšķirībā no bozoniem, divi fermiji nevar vienlaikus aizņemt vienu un to pašu kvantu stāvokli. Ja vairākiem fermioniem ir vienāds telpiskās varbūtības sadalījums, tad vismaz katra fermiona spin ir atšķirīgi viens no otra. Turklāt fermioni ir daļiņas, kas veido lietu.

Attēls 02: Fermionu antisimetriskā viļņa funkcija

Fermionu piemēri ir elektroni, protoni un neitroni. Turklāt viļņu funkcijai, kas apraksta fermionu kolekciju, jābūt antisimetriskai attiecībā pret identisku daļiņu apmaiņu.

Kāda ir atšķirība starp bosoniem un fermioniem?

Bosoni un fermioni ir divas daļiņu grupas. Galvenā atšķirība starp bozoniem un fermioniem ir tāda, ka bozoniem ir vesels skaitlis, bet fermioniem ir puse-vesels skaitlis spin. Turklāt bozonu viļņu funkcija ir simetriska, savukārt fermiju viļņu funkcija ir antisimetriska.

Turklāt bola daļiņas neierobežo Pauli izslēgšanas princips, bet gan fermijas. Bez tam tajā pašā kvantu stāvoklī divas bozona daļiņas var vienlaikus aizņemt, bet fermioni nevar vienlaikus aizņemt vienu un to pašu kvantu stāvokli. Tātad, šī ir arī būtiska atšķirība starp bozoniem un fermioniem. Daži bosonu piemēri ietver fotonus, gluonus, hēlija atomus utt., Bet fermioniem - elektronus, protonus, kvarkus, neitronus utt..

Zemāk grafiskajā attēlā ir parādīti citi apraksti par atšķirību starp bozoniem un fermioniem.

Kopsavilkums - Bosons vs Fermions

Visas daļiņas, kuras mēs zinām, var sadalīt divās grupās kā bozonus un fermionus, pamatojoties uz daļiņu griešanos. Galvenā atšķirība starp bozoniem un fermioniem ir tāda, ka bozoniem ir vesels skaitlis, bet fermioniem ir vesels skaitlis.

Atsauce:

1. “Spin Classification”. Daļiņu griešanās klasifikācija, Pieejams šeit.

Attēla pieklājība:

1. TimothyRias “Symmetricwave2” - Savs darbs (CC BY 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
2. TimothyRias “Asymmetricwave2” - Savs darbs (CC BY 3.0), izmantojot Commons Wikimedia