Бозоны, фермионы и принцип Паули.

Oxana72

Пусть есть частица состоящая из фермиона (пусть для определенности s_z=1/2) и фермиона (s_z=-1/2).
Эта частица бозон. Поместим ее в яму. У него будет квантовое число энерги. Возьмем еще один такой же бозон, поместим его в ту же яму. Поскольку они бозоны, они могут оказаться на одном энергитическом уровне. Таким образом мы получаем 4 фермиона на одном уровне энергии, то есть по крайней мере 2 фермиона в одном состоянии. А как же принцип запрета Паули? Что не так?
wiki Принцип Паули можно сформулировать следующим образом: в пределах одной квантовой системы в данном квантовом состоянии может находиться только одна частица, состояние другой должно отличаться хотя бы одним квантовым числом.

lena1978

 

согласно которому два и более тождественных фермиона не могут одновременно находиться в одном квантовом состоянии.

так они же в разных состояниях - один в одном бозоне, а другой - в другом )
вернее они поэтому не тождественны, что мы их различаем.

Oxana72

Ну они характеризуются одной энергией и одним спином (например вверх).Вроде все.

demiurg

Ты когда говоришь "частица состоит из двух фермионов", то подразумеваешь, что есть energy gap (или не в энергии а в простраственном масштабе) между тем что ты будешь делать с ней дальше и тем, когда рассматривал её структуру. А когда ты вернёшься на правильный масштаб, то увидишь, что уровень там на самом деле не один.
Ну типа как когда ты идеальный газ рассматриваешь, то даже если считаешь абсолютную свободную энергию его, куда длина дебройлевской волны входит, то ты забываешь, что атомы состоят на самом деле из фермионов, и считаешь, что между ними нет взаимодействия, пренебрегая исключённым объёмом. А исключённый объём (например, r^-12 в потенциале Леннарда-Джонса) как раз и есть отталкивание обусловленное принципом Паули. Ну а чаще всего тебя даже эти де бройлевские волны не интересуют, потому что все эффекты классические.
Как-то так. Может кому ближе объяснят лучшими словами.

eremastream

Когда Вы говорите о частице, Вы неявно подразумеваете, что составляющие этой частицы взаимодействуют (иначе не было бы никакой частицы-бозона). Таким образом, составляющие фермионы имеют кроме общих квантовых чисел еще и квантовые числа энергии и орбитального момента в соответствующем потенциале, то есть характеризуются дополнительными квантовыми числами, которые относятся к разным "ямкам". Поэтому в разных частицах фермионы характеризуются дополнительными квантовыми числами, и принцип Паули не нарушен.
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: