Différence entre les bosons et les fermions

Le différence clé entre les bosons et les fermions est que Les bosons ont un rotation entier tandis que les fermions ont un rotation à moitié.

Toutes les particules que nous observons dans la nature se présentent en deux types en tant que bosons et fermions. Nous pouvons diviser les particules en ces deux groupes en fonction de la rotation des particules. Par conséquent, nous l'appelons «Classification de spin». Toutes les particules ont une rotation ou un «moment angulaire intrinsèque».

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Que sont les bosons 
3. Que sont les fermions
4. Comparaison côte à côte - bosons vs fermions sous forme tabulaire
5. Résumé

Que sont les bosons?

Les bosons sont un type de particules avec un rotation entier. Par conséquent, ces particules ne sont pas limitées par le principe d'exclusion de Pauli. Nous pouvons décrire la distribution d'énergie de ces particules à l'aide de statistiques de Bose-Einstein.

Figure 01: fonction d'onde symétrique des bosons

Certains exemples de bosons incluent des particules fondamentales telles que les photons, les gluons, etc. Il comprend à la fois des particules élémentaires et des particules composites, i.e. Mésons. Une caractéristique importante de ces particules est qu'elles ne restreignent pas le nombre de particules qui occupent le même état quantique. Les bosons sont appelés «transporteurs de force» pour cette raison. De plus, ils agissent comme la colle qui maintient la question ensemble. De plus, la fonction d'onde, qui décrit une collection de bosons, doit être symétrique par rapport à l'échange de particules identiques.

Que sont les fermions?

Les fermions sont un type de particules avec un rotation à moitié. Par conséquent, ils sont contraints par le principe d'exclusion de Pauli. Contrairement aux bosons, deux fermions ne peuvent pas occuper le même état quantique en même temps. Si plusieurs fermions ont la même distribution de probabilité spatiale, alors au moins le spin de chaque fermion est différent les uns des autres. De plus, les fermions sont des particules qui composent la question.

Figure 02: Fonction d'onde antisymétrique des fermions

Les exemples de fermions comprennent les électrons, les protons et les neutrons. De plus, la fonction d'onde qui décrit une collection de fermions doit être antisymétrique par rapport à l'échange de particules identiques.

Quelle est la différence entre les bosons et les fermions?

Les bosons et les fermions sont deux groupes de particules. La principale différence entre les bosons et les fermions est que les bosons ont un rotation entier alors que les fermions ont une moitié-Spin entier. De plus, la fonction d'onde des bosons est symétrique tandis que la fonction d'onde des fermions est antisymétrique.

De plus, les particules de bosons ne sont pas limitées par le principe d'exclusion de Pauli, mais les fermions sont. En dehors de cela, au même état quantique, deux particules de boson peuvent occuper en même temps, mais les fermions ne peuvent pas occuper le même état quantique en même temps. Donc, c'est aussi une différence significative entre les bosons et les fermions. Certains exemples pour les bosons comprennent des photons, des glluons, des atomes d'hélium, etc. tandis que pour Fermions, les exemples incluent les électrons, les protons, les quarks, les neutrons, etc.

Ci-dessous, l'info-graphique montre plus de descriptions concernant la différence entre les bosons et les fermions.

Résumé - Bosons vs Fermions

Toutes les particules que nous connaissons peuvent être divisées en deux groupes en tant que bosons et fermions, en fonction de la rotation des particules. La principale différence entre les bosons et les fermions est que les bosons ont une rotation entière, tandis que les fermions ont un tour à moitié entièrement.

Référence:

1.«Classification de spin." Classification des particules de spin, Disponible ici.

Image gracieuseté:

1. «SymmetricWave2» par Timothyrias - propre travail (CC par 3.0) via Commons Wikimedia
2. «AsymétricWave2» par Timothyrias - Propre travaux (CC par 3.0) via Commons Wikimedia