Unterschied zwischen Bosonen und Fermionen

Der Schlüsselunterschied Zwischen Bosonen und Fermionen ist das Bosonen haben einen ganzzahligen Spin, während Fermionen einen halben Integer-Spin haben.

Alle Partikel, die wir in der Natur beobachten. Wir können die Partikel basierend auf dem Spin der Partikel in diese beiden Gruppen einteilen. Deshalb nennen wir es "Spin -Klassifizierung". Alle Partikel haben einen Spin oder einen „intrinsischen Winkelimpuls“.

INHALT

1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was sind Bosonen 
3. Was sind Fermionen
4. Seite an Seitenvergleich - Bosonen gegen Fermionen in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung

Was sind Bosonen?

Bosonen sind eine Art von Partikeln mit ganzzahliger Spin. Daher werden diese Partikel nicht durch das Pauli -Ausschlussprinzip eingeschränkt. Wir können die Energieverteilung dieser Partikel unter Verwendung von Bose-Einstein-Statistiken beschreiben.

Abbildung 01: symmetrische Wellenfunktion von Bosonen

Einige Beispiele für Bosonen sind grundlegende Partikel wie Photonen, Gluonen usw. Es enthält sowohl Elementarpartikel als auch zusammengesetzte Partikel, ich.e. Mesons. Ein wichtiges Merkmal dieser Partikel ist, dass sie die Anzahl der Partikel, die denselben Quantenzustand einnehmen, nicht einschränken. Bosonen werden aus diesem Grund als „Kraftträger“ bezeichnet. Darüber hinaus fungieren sie als der Kleber, der die Angelegenheit zusammenhält. Darüber hinaus muss die Wellenfunktion, die eine Sammlung von Bosonen beschreibt, in Bezug auf den Austausch identischer Partikel symmetrisch sein.

Was sind Fermionen?

Fermionen sind eine Art von Partikeln mit Halbintenzern-Spin. Daher werden sie durch den Pauli -Ausschlussprinzip eingeschränkt. Im Gegensatz zu Bosonen können zwei Fermionen nicht gleichzeitig den gleichen Quantenzustand einnehmen. Wenn mehrere Fermionen die gleiche räumliche Wahrscheinlichkeitsverteilung haben, unterscheidet sich zumindest der Dreh jedes Fermion voneinander. Darüber hinaus sind Fermionen Partikel, die die Angelegenheit ausmachen.

Abbildung 02: Antisymmetrische Wellenfunktion von Fermionen

Beispiele für Fermionen umfassen Elektronen, Protonen und Neutronen. Darüber hinaus muss die Wellenfunktion, die eine Sammlung von Fermionen beschreibt.

Was ist der Unterschied zwischen Bosonen und Fermionen?

Bosonen und Fermionen sind zwei Gruppen von Partikeln. Der Hauptunterschied zwischen Bosonen und Fermionen besteht darin, dass Bosonen einen Ganzzahl -Spin haben, während Fermionen eine Hälfte haben-Ganzzahlspin. Darüber hinaus ist die Wellenfunktion von Bosonen symmetrisch, während die Wellenfunktion von Fermionen antisymmetrisch ist.

Darüber hinaus werden Bosonenpartikel durch das Pauli -Ausschlussprinzip nicht eingeschränkt, aber Fermionen sind es. Abgesehen davon können im gleichen Quantenzustand zwei Bosonpartikel gleichzeitig besetzen, aber Fermionen können nicht gleichzeitig den gleichen Quantenzustand besetzen. Dies ist also auch ein signifikanter Unterschied zwischen Bosonen und Fermionen. Einige Beispiele für Bosonen sind Photonen, Gluonen, Heliumatome usw. Beispiele für Fermions -Beispiele sind Elektronen, Protonen, Quarks, Neutronen usw.

Nachfolgend Info-Graphic zeigt weitere Beschreibungen zum Unterschied zwischen Bosonen und Fermionen.

Zusammenfassung -Bosons gegen Fermionen

Alle Partikel, die wir kennen, können als Bosonen und Fermionen in zwei Gruppen unterteilt werden. Der wichtigste Unterschied zwischen Bosonen und Fermionen besteht darin, dass Bosonen einen ganzzahligen Spin haben, während Fermionen einen halben Integer-Spin haben.

Referenz:

1.„Spin -Klassifizierung.” Spin -Klassifizierung von Partikeln, Hier verfügbar.

Bild mit freundlicher Genehmigung:

1. "SymmetricWave2" von Timothyrias - eigener Arbeit (CC von 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Asymmetricwave2" von Timothyrias - eigene Arbeit (CC von 3.0) über Commons Wikimedia