(4)
Осыдан , яғни . Екі бөлшектің орын ауыстырған кезде толқындық функцияның таңбасы өзгеріссіз қалатын болса, онда толқындық функция бөлшектерге симметриялы, ал таңбасы өзгерсе, антисимметриялы деп аталады. Белгілі бір бөлшектердің орнын ауыстырғанда осы екі қасиеттердің біреуі ғана орныдалады. Бөлшектердің осы қасиеттері статистика деп аталады. Бөлшектер Бозе-Эйнштейн статистикасына бағынады, егер осындай бөлшектер жүйесінің толқындық функциялары симметриялы болса.
(5)
Оларды бозе-бөлшектер немесе бозондар деп атайды.
Егер толқындық функция антисимметриялы болса, бөлшектер Ферми-Дирак статистикасына бағынады, оларды фермиондар деп аталады.
(6)
Ферми-Дирак статистикасына бағынатын бөлшектер үшін Паули принципі орынды. Кванттық механика бойынша екі әртүрлі бөлшектердің және толқындық функциялары сәйкесінше олардың көбейтіндісі -не тең.
(7)
Бұл теңдеу нөлге тең болады, егер бөлшектер бірдей болса, ол Паули принципіне дәл келеді. Паули принципі нәтижесінде атомдар мен атом ядроларының қабықшалары бар. Паули принципі болмаса Менделеевтің периодтық кестесі болмас еді. (7) теңдеу бозондар үшін:
(8)
Ол теңдеу нөлге тең болмайды, себебі бір күйде кез келген мөлшерде бірдей бозондар болуы мүмкін. Олар үшін Паули принципі орындалмайды.
Ферми-Дирак статистикасы бір күйде бірден артық бөлшек бола алмайтын күйді, ал Бозе-Эйнштейн статистикасы бір күйде кез-келген мөлшерде бөлшектер бола беретін күйді анықтайды. Бозе-Эйнштейн статистикасында антисимметриялы бөлшектер бір күйде бола алмайтын жағдайды қосу керек.
Ферми-Дирак статистикасында бір ғана күй болуы мүмкін:
Бір бөлшек бір күйде, екінші бөлшек екінші күйде болады.
Бозе-Эйнштейн статистикасында:
Екі бөлшек те бірінші күйде;
Екі бөлшек те екінші күйде;
Бір бөлшек бірінші күйде, ал екінші бөлшек екінші күйде.
Достарыңызбен бөлісу: |