什么是费米子?

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/03 15:24:29
什么是费米子?

什么是费米子?
什么是费米子?

什么是费米子?
自旋为半整数的粒子.比如电子、质子、中子等以及其反粒子.它们符合泡利不相容原理,以及费米-狄拉克统计:
由全同费米子组成的孤立系统,处于热平衡时,分布在能级εi的粒子数为,Ni=gi/(e^(α+βεi)+1) .α为拉格朗日乘子、β=1/(kT),有体系温度,粒子密度和粒子质量决定.εi为能级i的能量,gi为能级的简并度.
费米子,得名于意大利物理学家费米.
玻色子是依随玻色-爱因斯坦统计,自旋为整数的粒子.玻色子不遵守泡利不相容原理,在低温时可以发生玻色-爱因斯坦凝聚.玻色子包括:.胶子 - 强相互作用的媒介粒子,自旋为1,有8种; 光子 - 电磁相互作用的媒介粒子,自旋为1,只有1种这些基本粒子在宇宙中的“用途”可以这样表述:构成实物的粒子(轻子和重子)和传递作用力的粒子(光子、介子、胶子、W和Z玻色子).在这样的一个量子世界里,所有的成员都有标定各自基本特性的四种量子属性:质量、能量、磁矩和自旋.
这四种属性当中,自旋的属性是最重要的,它把不同将粒子王国分成截然不同的两类,就好像这个世界上因为性别将人类分成了男人和女人一样意义重大.粒子的自旋不像地球自转那样是连续的,而是是一跳一跳地旋转着的.根据自旋倍数的不同,科学家把基本粒子分为玻色子和费米子两大类.费米子是像电子一样的粒子,有半整数自旋(如1/2,3/2,5/2等);而玻色子是像光子一样的粒子,有整数自旋(如0,1,2等).
这种自旋差异使费米子和玻色子有完全不同的特性.没有任何两个费米子能有同样的量子态:它们没有相同的特性,也不能在同一时间处于同一地点;而玻色子却能够具有相同的特性.
基本粒子中所有的物质粒子都是费米子,是构成物质的原材料(如轻子中的电子、组成质子和中子的夸克、中微子);而传递作用力的粒子(光子、介子、胶子、W和Z玻色子)都是玻色子.

http://baike.baidu.com/view/2447.htm

量子世界里,所有的成员都有标定各自基本特性的四种量子属性:质量、能量、磁矩和自旋。
  这四种属性当中,自旋的属性是最重要的,它把不同将粒子王国分成截然不同的两类,就好像这个世界上因为性别将人类分成了男人和女人一样意义重大。粒子的自旋不像地球自转那样是连续的,而是是一跳一跳地旋转着的。根据自旋倍数的不同,科学家把基本粒子分为玻色子和费米子两大类。费米子是像电子一样的粒子,有半整数自旋(如1...

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量子世界里,所有的成员都有标定各自基本特性的四种量子属性:质量、能量、磁矩和自旋。
  这四种属性当中,自旋的属性是最重要的,它把不同将粒子王国分成截然不同的两类,就好像这个世界上因为性别将人类分成了男人和女人一样意义重大。粒子的自旋不像地球自转那样是连续的,而是是一跳一跳地旋转着的。根据自旋倍数的不同,科学家把基本粒子分为玻色子和费米子两大类。费米子是像电子一样的粒子,有半整数自旋(如1/2,3/2,5/2等);而玻色子是像光子一样的粒子,有整数自旋(如0,1,2等)。
费米子是服从费米-狄拉克统计、角动量的自旋量子数为半奇数整数倍(1/2,3/2…)的粒子。费米子遵从泡利不相容原理。
基本费米子分为 2 类:夸克和轻子。而这 2 类基本费米子,又分为合共 24 种味道 (flavour):12 种夸克:包括上夸克 (u)、下夸克 (d)、奇夸克 (s)、魅夸克 (c)、底夸克 (b)、顶夸克 (t),及它们对应的 6 种反粒子。 12 种轻子:包括电子 (e)、渺子 (μ)、陶子 (τ)、、中微子νe、中微子νμ、中微子ντ,及对应的 6 种反粒子,包括 3 种反中微子。中子、质子:都是由三种夸克组成,自旋为1/2。

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