费米子.doc

费米子在一组由全同粒子组成的体系中, 如果在体系的一个量子态( 即由一套量子数所确定的微观状态)上只容许容纳一个粒子,这种粒子称为费米子。或者说自旋为半整数( 1/2 , 3/2 …) 的粒子统称为费米子,服从费米- 狄拉克统计。费米子满足泡利不相容原理,即不能两个以上的费米子出现在相同的量子态中。轻子,核子和超子的自旋都是 1/2 ,因而都是费米子。自旋为 3/2 , 5/2 , 7/2 等的共振粒子也是费米子。中子、质子都是由三种夸克组成,自旋为 1/2 。奇数个核子组成的原子核。因为中子、质子都是费米子,故奇数个核子组成的原子核自旋是半整数。中文名费米子外文名 fermion 特点遵守泡利不相容原理属性质量、能量、磁矩和自旋例子中子,质子,电子等目录 1 简介 2 性质 3 与玻色子的联系 4 发展 5 相关资料 6 其他相关理论?四费米子作用?重费米子体系?费米气体模型 1 简介费米子费米子费米子(fermion) :费米子是依随费米- 狄拉克统计、角动量的自旋量子数为半奇数整数倍的粒子。费米子得名于意大利物理学家费米, 遵从泡利不相容原理[1] 。根据标准理论, 费米子均是由一批基本费米子组成的,而基本费米子则不可能分解为更细小的粒子。 2 性质基本费米子分为 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) 、粲夸克(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 。夸克: 上夸克(u) 、下夸克(d) 、奇夸克(s) 、粲(cà n) 夸克(c) 、底夸克(b) 、顶夸克(t) ,及它们对应的 6 种反粒子。在一组由全同粒子组成的体系中,如果在体系的一个量子态( 即由一套量子数所确定的微观状态) 上只容许容纳一个粒子,这种粒子称为费米子。费米子所遵循的统计法称为费米统计法。费米统计法的分布函数为式中 n(ε) 为体系在温度 T 达热平衡时处于能态ε的粒子数; α为温度和粒子总数的函数。奇数个核子组成的原子核( 因为中子、质子都是费米子,故奇数个核子组成的原子核自旋是半整数。) 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+ βε i) +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。 3 与玻色子的联系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聊城精密管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