فرمیون و بوزون
عنوان: فرمیون و بوزون
قالب بندی: WORD
تعداد صفحات: 17
نکته: در این تحقیق به بررسی مفهوم ، ویژگی ، کاربرد و انواع فرمیون و بوزون در فیزیک می پردازد. این تحقیق به دانشجویان رشته های فیزیک ، شیمی ، مهندسی صنایع و دیگر رشته های مرتبط پیشنهاد می گردد.
مقدمه
فِرمیون به اسم فیزیکدان ایتالیایی انریکو فرمی،به ذرات بنیادی با اسپین نیمه گفته می‌شود.
اصولا همه ذره‌های اساسی در مکانیک کوانتومی، یا از فرمیون‌ها یا از بوزونها هستند. الکترون‌ها، لپتون‌ها، نیتریون‌ها و حتی کوارک‌ها همگی فرمیون می‌باشند. به این ترتیب، ذرات تشکیل‌شده از تعداد فردی از فرمیون‌ها نیز، جزو فرمیون‌ها می‌شوند.
در فیزیک ذرات , فرمیون‌ها ذراتی هستند که ازآمار فرمی–دیراک, تبعیت می‌کنند که بر اساس نام انریکو فرمی نام گذاری شده‌است . در مقابل آنها ,بوزونها از آمار بوز – اینشتین پیروی می‌کنند .
در یک لحظه معین ,تنها یک فرمیون می‌تواند, یک حالت کوانتومی را اشغال کند که این بیان اصل طرد پاولی است . بدین معنی که اگر بیش از یک فرمیون فضای مشابهی را در فضا اشغال کنند , مشخصه هر فرمیون برای مثال اسپین باید از دیگری متفاوت باشد . فرمیون‌ها معمولا” بخش اصلی ماده هستند و بوزونها ذرات حامل نیرو هستند . به هر جهت تمایز بین دو مفهوم در فیزیک کوانتومی نامشخص است .
فرمیون‌ها می‌توانند ذرات بنیادی باشند مانند الکترون یا ترکیبی باشند مثل پروتون . همه فرمیون‌های مشاهده شده , دارای اسپین نیمه صحیح هستند برخلاف بوزونها که اسپین صحیح دارند . در قضیه اسپین – آمار ، نشان داده می‌شود که یک تابع موج , با تعویض جای دو فرمیون همسان،منفی می‌شود. البته در سیستم‌های بوزونی، با جابه جایی دو بوزون، تابع موج هیچ تغییری نمی‌کند. در مدل استاندارد , دو گونه فرمیون بنیادی وجود دارد : کوارک‌ها و لپتون‌ها . در کل ۲۴ فرمیون متفاوت وجود دارد : ۶ کوارک و ۶ لپتون , که هر کدام با پاد ذره متناظرش همراه است.
فرمیون‌های مرکب , مانند پروتون‌ها و نوترون‌ها , بخش اساسی و ضروری ماده‌اند . فعل و انفعالات داخلی ضعیف فرمیون‌ها , می‌تواند همچنین رفتار بوزونی نشان دهد , مثلا” در ابر رسانایی .
فهرست مطالب
مقدمه
تعریف و ویژگی‌های اساسی
انواع فرمیون
کوارک
لپتون
فرمیون‌های بنیادی
فرمیون‌های مرکب
حالت چگالیده فرمیونی
دستیابی به حالت ششم ماده
ویژگی‌های حالت چگالیده فرمیونی
بوزون
تعریف و ویژگی‌های اساسی
بوزون‌های مقدماتی
بوزون‌های مرکب
اسپین