Különbség a boszonok és a fermionok között

Az kulcs különbség a bozonok és a fermionok között ez a boszonok egész spinnel rendelkeznek, míg a fermionok félig egész spinnel rendelkeznek.

Az összes részecske, amelyet a természetben megfigyelünk, kétféle típusú, mint bozonok és fermionok. A részecskéket a két részecskékre oszthatjuk a részecskék spinje alapján. Ezért „spin osztályozásnak” nevezzük. Minden részecskének van spinje vagy „belső szögmozgása”.

TARTALOMJEGYZÉK

1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mik a boszonok? 
3. Mik azok a fermionok?
4. Side by side összehasonlítás - Bosons vs Fermions táblázatos formában
5. Összegzés

Mik a boszonok??

A boszonok egész spin típusú részecskék. Ezért ezeket a részecskéket nem korlátozza a Pauli kizárási elv. Bose-Einstein statisztikákkal leírhatjuk ezen részecskék energiaeloszlását.

01. ábra: A boszonok szimmetrikus hullámfunkciója

A boszonok néhány példája magában foglalja az alapvető részecskéket, például a fotonokat, a gluonokat stb. Ezen részecskék egyik fontos jellemzője, hogy nem korlátozzák az azonos kvantumállapotot elfoglaló részecskék számát. A boszonokat ezért „erőhordozóknak” hívják. Sőt, olyan ragasztóként működnek, amely együtt tartja az ügyet. Ezenkívül a boszonok gyűjteményét leíró hullámfüggvénynek szimmetrikusnak kell lennie az azonos részecskék cseréje szempontjából.

Mik azok a Fermionok??

A fermionok olyan részecskék, amelyek fél egész számú centrifugálással rendelkeznek. Ezért korlátozza őket a Pauli kizárási elv. A bozonoktól eltérően, két fermion nem foglalhat el ugyanabban a kvantumállapotban egyszerre. Ha több fermionnak azonos a térbeli valószínűség-eloszlása, akkor legalább az egyes fermionok spinje különbözik egymástól. Sőt, a fermionok olyan részecskék, amelyek képezik az anyagot.

02 ábra: A fermionok szimmetrikus hullámfunkciója

A fermionokra példa az elektronok, protonok és neutronok. Ezenkívül a fermionok gyűjteményét leíró hullámfüggvénynek antiszimmetrikusnak kell lennie az azonos részecskék cseréje szempontjából.

Mi a különbség a boszonok és a fermionok között??

A boszonok és a fermionok a részecskék két csoportja. A legfontosabb különbség a boszonok és a fermionok között az, hogy a boszonok egész spin-vel rendelkeznek, míg a fermionok fele-egész spin. Ezenkívül a bozonok hullámfüggvénye szimmetrikus, míg a fermionok hullámfunkciója antiszimmetrikus.

Sőt, a boszon részecskéket nem korlátozza a Pauli kizárási elv, hanem a fermionok. Emellett ugyanabban a kvantumállapotban két boszon részecske is elfoglalhat egyidejűleg, de a fermionok nem képesek ugyanabban a kvantumállapotban egyszerre foglalkozni. Tehát ez is jelentős különbség a bozonok és a fermionok között. Néhány példa a boszonokra a fotonok, gluonok, hélium atomok stb. Lehet, míg a fermionok példái közé tartoznak az elektronok, protonok, kvarkok, neutronok stb..

Az alábbi grafikus ábra további leírásokat mutat a bozonok és a fermionok közötti különbségről.

Összegzés - Bosons vs Fermions

Az összes ismert részecskét boszonokként és fermionokként fel lehet osztani két csoportra, a részecskék spinje alapján. A legfontosabb különbség a boszonok és az fermionok között az, hogy a boszonok egész spinnel rendelkeznek, míg a fermionoknak fél egész egész spinje van.

Referencia:

1. „Spin osztályozás”. A részecskék spin osztályozása, Itt érhető el.

Kép jóvoltából:

1. TimothyRias „Symmetricwave2” - Saját munkája (CC BY 3.0) a Commons Wikimedia segítségével
2. TimothyRias “Asymmetricwave2” - Saját munka (CC BY 3.0) a Commons Wikimedia-on keresztül