lect7quant (1083142), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Принцип неразличимости тождественных частиц. Фермионы и бозоны.В квантовой физике частицы, имеющие одинаковые физические свойства— массу, электрический заряд, спин и т.д. являются тождественными.Принцип неразличимости тождественных частиц: тождественныечастицы экспериментально различить невозможно.Этот фундаментальный (основополагающий) принцип квантовой физикине имеет аналога в классической физике.
В классической механике одинаковыечастицы можно различить по положению в пространстве и отследить ихтраекторию. В квантовой механике, поскольку понятие траектории лишеносмысла, то частицы полностью теряют свою индивидуальность и становятсянеразличимыми.Математическая запись принципа неразличимости:2ψ ( x1 , x2 ) = ψ ( x2 , x1 )2где x1 и x2 — соответственно совокупность пространственных и спиновыхкоординат первой и второй частиц. Возможны два случая:ψ ( x1 , x2 ) = ψ ( x2 , x1 )ψ ( x1 , x2 ) = −ψ ( x2 , x1 )иВ первом случае волновая функция системы при перемене частицместами не меняет знака; такая функция называется симметричной.Во втором случае при перемене частиц местами знак волновой функцииизменяется; такая функция называется антисимметричной.При этом характер симметрии не меняется со временем, т.о. свойствосимметрии или антисимметрии — признак данного типа частицы.Симметрия волновых функций определяется спином частиц.Частицы с полуцелым спином (например, электроны, протоны, нейтроны)описываются антисимметричными волновыми функциями и подчиняютсястатистике Ферми–Дирака: эти частицы называются фермионами.Частицы с нулевым или целочисленным спином (например, π -мезоны,фотоны) описываются симметричными волновыми функциями и подчиняютсястатистике Бозе–Эйнштейна; эти частицы называются бозонами.Квантовая физика.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
