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玻色子是什么

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/18 15:28:21
玻色子是什么
玻色子(boson),得名于印度物理学家玻色..玻色子是指自旋为整数的粒子.不遵守泡利不相容原理.在低温时可以发生玻色-爱因斯坦凝聚.符合玻色-爱因斯坦统计:由全同玻色子组成的孤立系统,处于热平衡时,分布在能级εi的粒子数为,Ni=gi/(e^(α+βεi)-1) .α为拉格朗日乘子、β=1/(kT),由体系温度,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.
  遵从玻色-爱因斯坦统计的微观粒子.玻色子的自旋为0或整数,例如光子、π介子等.由玻色子或偶数个费米子组成的复合粒子的自旋也是0或整数 ,因而它们也是玻色子,
  玻色子包括:.胶子 - 强相互作用的媒介粒子,自旋为1,有8种;光子 - 电磁相互作用的媒介粒子,自旋为1,只有1种 .这些基本粒子在宇宙中的“用途”可以这样表述:构成实物的粒子(轻子和重子)和传递作用力的粒子(光子、介子、胶子、W和Z玻色子).在这样的一个量子世界里,所有的成员都有标定各自基本特性的四种量子属性:质量、能量、磁矩和自旋.
  这四种属性当中,自旋的属性是最重要的,它把不同种粒子王国分成截然不同的两类,就好像这个世界上因为性别将人类分成了男人和女人一样意义重大.粒子的自旋不像地球自转那样是连续的,而是一跳一跳地旋转着的.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子和玻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、中微子);而传递作用力的粒子(光子、介子、胶子、W和Z玻色子)都是玻色子.