自旋統計關係

自旋統計關係

一個多粒子系統,當粒子的德布羅意波長與粒子間的距離可以比較,甚至比粒子間的距離還要大時,系統遵從量子統計的規律。有兩種量子統計法:玻色-愛因斯坦統計和費密-狄喇克統計,分別簡稱為玻色統計和費密統計。

自旋統計關係

正文

 
粒子自旋-內部結構模型圖粒子自旋-內部結構模型圖
在定域的相對論性量子場論(見量子統計法)中,由微觀因果性或能量子定性要求,可以證明自旋量子數為整數的全同粒子系統的波函式必須是對稱的;自旋量子數為半整數的全同粒子系統的波函式必須是反對稱的。由此推知,自旋量子數為整數的粒子服從玻色統計,稱玻色子;自旋量子數為半整數的粒子服從費密統計,稱費密子。就是自旋-統計定理。當粒子的德布羅意波長比粒子間的距離小得多時,兩種統計的差別趨於消失,兩者都與經典統計力學的結果相一致。

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