Ourskiljbara partiklar

Kvantmekanik

Teori:

Tolkningar:

Persongalleri
Einstein | Schrödinger
Heisenberg | Dirac | Fermi
Bohr | Planck | Born

När ourskiljbara partiklar kommer närmare varandra än deras de Broglie-våglängd, kan man inte skilja mellan de två till höger ritade banorna.
Antalet tillstånd är lägre för ourskiljbara partiklar än för klassiska partiklar.

Ourskiljbara partiklar eller identiska partiklar är i kvantmekaniken partiklar som inte kan urskiljas, inte ens i princip. Så har till exempel alla elektroner exakt samma massa, samma laddning och samma totala spinn. Alla elektroner med samma spinn är identiska, likaså alla protoner, alla 4He-atomer i grundtillståndet, och så vidare.

Även identiska partiklar kan man mäta och följa när de är på tillräckligt stort avstånd ifrån varandra. När dock avståndet blir mindre än de Broglie-våglängden blir det, enligt Heisenbergs obestämbarhetsprincip, omöjligt att bestämma både hastighet och position med tillräcklig noggrannhet för att hålla reda på partiklarna. Det går inte att skilja mellan till exempel de två banorna i skissen till höger. Det är till och med meningslöst att fråga vad som hände.

Ourskiljbarheten påverkar hur man räknar antalet möjliga tillstånd för ett system. Ourskiljbara partiklar vid höga densiteter följer därför inte statistisk mekanik enligt klassisk mekanik. Istället följer dessa partiklar Bose–Einstein-statistik om de är bosoner och Fermi–Dirac-statistik om de är fermioner.


Developed by StudentB