Forskel mellem Bosoner og Fermions

Det vigtigste forskel mellem bosoner og fermioner er det bosoner har heltal-spin, mens fermioner har halv-heltal-spin.

Alle de partikler, vi observerer i naturen, findes i to typer som bosoner og fermioner. Vi kan dele partiklerne i disse to grupper baseret på spin af partiklerne. Derfor kalder vi det "spin klassificering". Alle partikler har en spin eller "indre vinkelmoment".

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er bosoner 
3. Hvad er Fermions
4. Sammenligning side ved side - Bosons vs Fermions i tabelform
5. Resume

Hvad er bosoner?

Bosoner er en type partikler med heltalspind. Derfor er disse partikler ikke begrænset af Pauli-ekskluderingsprincippet. Vi kan beskrive energifordelingen af ​​disse partikler ved hjælp af Bose-Einstein-statistikker.

Figur 01: Bosons symmetriske bølgefunktion

Nogle eksempler på bosoner inkluderer grundlæggende partikler såsom fotoner, gluoner osv. Det inkluderer både elementære partikler og sammensatte partikler, dvs. mesoner. Et vigtigt kendetegn ved disse partikler er, at de ikke begrænser antallet af partikler, der optager den samme kvantetilstand. Bosoner kaldes ”styrkebærere” på grund af denne grund. Desuden fungerer de som limen, der holder sagen sammen. Derudover skal bølgefunktionen, der beskriver en samling af bosoner, være symmetrisk med hensyn til udveksling af identiske partikler.

Hvad er Fermions?

Fermioner er en type partikler med halv-heltal spin. Derfor er de begrænset af Pauli-udelukkelsesprincippet. I modsætning til bosoner kan to fermioner ikke besætte den samme kvantetilstand på samme tid. Hvis flere fermioner har den samme rumlige sandsynlighedsfordeling, er i det mindste spin for hver fermion forskellig fra hinanden. Derudover er fermioner partikler, der udgør sagen.

Figur 02: Fisions antisymmetriske bølgefunktion

Eksempler på fermioner inkluderer elektroner, protoner og neutroner. Yderligere skal bølgefunktionen, der beskriver en samling af fermioner, være antisymmetrisk med hensyn til udveksling af identiske partikler.

Hvad er forskellen mellem bosoner og Fermions?

Bosoner og fermioner er to grupper af partikler. Den vigtigste forskel mellem bosoner og fermioner er, at bosoner har et heltal spin, mens fermions har en halv-heltal spin. Endvidere er bosonernes bølgefunktion symmetrisk, mens bølgefunktionen af ​​fermioner er antisymmetrisk.

Derudover er bosonspartikler ikke begrænset af Pauli-udelukkelsesprincippet, men fermioner er det. Bortset fra det, i samme kvantetilstand, kan to bosonpartikler optage på samme tid, men fermioner kan ikke optage den samme kvantetilstand på samme tid. Så dette er også en betydelig forskel mellem bosoner og fermioner. Nogle eksempler på bosoner inkluderer fotoner, gluoner, heliumatomer osv. Mens eksempler på fermioner inkluderer elektroner, protoner, kvarker, neutroner osv..

Nedenfor info-grafik viser flere beskrivelser vedrørende forskellen mellem bosoner og fermioner.

Resume - Bosons vs Fermions

Alle de kendte partikler kan opdeles i to grupper som bosoner og fermioner, baseret på spin af partikler. Den vigtigste forskel mellem bosoner og fermioner er, at bosoner har heltalspind, mens fermioner har et halvtalsspænd.

Reference:

1. "Spin Classification." Spin Klassificering af partikler, Tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. “Symmetricwave2” Af TimothyRias - Eget arbejde (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia
2. “Asymmetricwave2” Af TimothyRias - Eget arbejde (CC BY 3.0) via Commons Wikimedia