Het belangrijkste verschil tussen bosonen en fermionen is dat bosonen een geheeltallige spin hebben, terwijl fermionen een halve geheeltallige spin hebben.
Alle deeltjes die we in de natuur waarnemen, zijn er in twee soorten, namelijk bosonen en fermionen. We kunnen de deeltjes in deze twee groepen verdelen op basis van de spin van de deeltjes. Daarom noemen we het "spinclassificatie". Alle deeltjes hebben een spin of “intrinsiek impulsmoment”.
Wat zijn bosonen?
Bosonen zijn een soort deeltjes met een geheeltallige spin. Daarom worden deze deeltjes niet beperkt door het Pauli-uitsluitingsprincipe. We kunnen de energieverdeling van deze deeltjes beschrijven met behulp van Bose-Einstein-statistieken.
Figuur 01: Symmetrische golffunctie van bosonen
Enkele voorbeelden van bosonen zijn fundamentele deeltjes zoals fotonen, gluonen, enz. Het omvat zowel elementaire deeltjes als composietdeeltjes, d.w.z. mesonen. Een belangrijk kenmerk van deze deeltjes is dat ze het aantal deeltjes in dezelfde kwantumtoestand niet beperken. Bosonen worden om deze reden "krachtdragers" genoemd. Bovendien fungeren ze als de lijm die de zaak bij elkaar houdt. Bovendien moet de golffunctie, die een verzameling bosonen beschrijft, symmetrisch zijn met betrekking tot de uitwisseling van identieke deeltjes.
Wat zijn Fermionen?
Fermionen zijn een soort deeltjes met een half geheel getal spin. Daarom worden ze beperkt door het Pauli-uitsluitingsprincipe. In tegenstelling tot bosonen kunnen twee fermionen niet tegelijkertijd dezelfde kwantumtoestand bezetten. Als meerdere fermionen dezelfde ruimtelijke kansverdeling hebben, dan is in ieder geval de spin van elk fermion verschillend van elkaar. Bovendien zijn fermionen deeltjes waaruit de materie bestaat.
Figuur 02: Antisymmetrische golffunctie van fermionen
Voorbeelden voor fermionen zijn elektronen, protonen en neutronen. Bovendien moet de golffunctie die een verzameling fermionen beschrijft, antisymmetrisch zijn met betrekking tot de uitwisseling van identieke deeltjes.
Wat is het verschil tussen bosonen en fermionen?
Bosonen en fermionen zijn twee groepen deeltjes. Het belangrijkste verschil tussen bosonen en fermionen is dat bosonen een geheeltallige spin hebben, terwijl fermionen een halfgetalige spin hebben. Bovendien is de golffunctie van bosonen symmetrisch, terwijl de golffunctie van fermionen antisymmetrisch is.
Bovendien worden bosonendeeltjes niet beperkt door het Pauli-uitsluitingsprincipe, maar fermionen wel. Afgezien daarvan kunnen twee bosondeeltjes tegelijkertijd in dezelfde kwantumtoestand bezetten, maar fermionen kunnen niet tegelijkertijd dezelfde kwantumtoestand innemen. Dit is dus ook een significant verschil tussen bosonen en fermionen. Enkele voorbeelden voor bosonen zijn fotonen, gluonen, heliumatomen, enz. terwijl voor fermionen elektronen, protonen, quarks, neutronen, enz.
Onder de infografiek staan meer beschrijvingen met betrekking tot het verschil tussen bosonen en fermionen.
Samenvatting – Bosonen vs Fermionen
Alle deeltjes die we kennen, kunnen worden verdeeld in twee groepen als bosonen en fermionen, gebaseerd op de spin van deeltjes. Het belangrijkste verschil tussen bosonen en fermionen is dat bosonen een gehele spin hebben, terwijl fermionen een spin van een half geheel getal hebben.
