Perbezaan Antara Boson dan Fermions

The perbezaan utama antara boson dan fermions adalah bahawa boson mempunyai spin integer manakala fermion mempunyai spin setengah integer.

Semua zarah yang kita perhatikan dalam alam semula jadi datang dalam dua jenis sebagai boson dan fermion. Kita boleh membahagikan zarah ke dalam dua kumpulan ini berdasarkan putaran zarah. Oleh itu, kita menyebutnya "klasifikasi putaran". Semua zarah mempunyai putaran atau "momentum sudut secara intrinsik".

KANDUNGAN

1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apa Boson 
3. Apa itu Fermions
4. Side by Side Comparison - Bosons vs Fermions dalam Borang Tabular
5. Ringkasan

Apa Boson??

Boson adalah sejenis zarah dengan putaran integer. Oleh itu, zarah-zarah ini tidak dikekang oleh prinsip pengecualian Pauli. Kita boleh menerangkan pengedaran tenaga zarah-zarah ini menggunakan statistik Bose-Einstein.

Rajah 01: Fungsi Wave Symmetric Boson

Beberapa contoh boson termasuk zarah-zarah asas seperti foton, gluon, dan lain-lain. Ia merangkumi kedua-dua zarah asas dan zarah komposit, iaitu meson. Satu ciri penting zarah-zarah ini adalah bahawa mereka tidak menyekat bilangan zarah yang menduduki keadaan kuantum yang sama. Boson dipanggil "pembawa daya" kerana sebab ini. Selain itu, mereka bertindak sebagai gam yang memegang perkara itu bersama-sama. Selain itu, fungsi gelombang, yang menggambarkan koleksi boson, mesti bersifat simetri sehubungan dengan pertukaran zarah-zarah yang sama.

Apa itu Fermions?

Fermions adalah sejenis zarah dengan spin setengah integer. Oleh itu, mereka dikekang oleh prinsip pengecualian Pauli. Tidak seperti boson, dua fermion tidak dapat menduduki keadaan kuantum yang sama pada masa yang sama. Jika pelbagai fermion mempunyai taburan kebarangkalian spasial yang sama, maka sekurang-kurangnya spin setiap fermion berbeza dari satu sama lain. Selain itu, fermions adalah zarah yang membentuk perkara itu.

Rajah 02: Fungsi Gelombang Antisymmetri Fermions

Contoh untuk fermions termasuk elektron, proton dan neutron. Tambahan pula, fungsi gelombang yang menggambarkan koleksi fermion mestilah antisymmetric berkenaan dengan pertukaran zarah-zarah yang sama.

Apakah Perbezaan Antara Boson dan Fermion?

Boson dan fermion adalah dua kumpulan zarah. Perbezaan utama antara boson dan fermion ialah boson mempunyai putaran integer sedangkan fermion mempunyai separuh-integer spin. Tambahan pula, fungsi gelombang boson adalah simetri manakala fungsi gelombang fermion adalah antisymmetric.

Selain itu, zarah boson tidak dikekang oleh Prinsip Pengecualian Pauli, tetapi fermions adalah. Selain itu, pada keadaan kuantum yang sama, dua zarah boson boleh menduduki pada masa yang sama, tetapi fermion tidak dapat menduduki keadaan kuantum yang sama pada masa yang sama. Jadi, ini juga perbezaan yang signifikan antara boson dan fermions. Beberapa contoh untuk boson termasuk foton, gluon, atom helium, dan sebagainya manakala untuk contoh fermion termasuk elektron, proton, kuark, neutron, dll.

Di bawah info-grafik menunjukkan lebih banyak huraian mengenai perbezaan antara bosons dan fermions.

Ringkasan - Bosons vs Fermions

Semua zarah yang kita tahu boleh dibahagikan kepada dua kumpulan sebagai boson dan fermion, berdasarkan spin zarah. Perbezaan utama antara boson dan fermion adalah bahawa boson mempunyai putaran integer, sedangkan fermion mempunyai spin separuh integer.

Rujukan:

1. "Klasifikasi Spin." Pengelasan Spin Partikel, Terdapat di sini.

Image Courtesy:

1. "Symmetricwave2" oleh TimothyRias - Kerja sendiri (CC BY 3.0) melalui Wikimedia Commons
2. "Asymmetricwave2" Oleh TimothyRias - Kerja sendiri (CC BY 3.0) melalui Wikimedia Commons