Page 18 - 6378
P. 18

    =  −  /() ,                           (28)
                                                      

               де  – стала, яка визначається з умови нормування до одиниці;  – сукупність усіх квантових

               чисел, які характеризують даний стан. Зазначимо, що     є саме ймовірність даного стану,
                                                                           
               а не ймовірність того, що система має визначене значення енергії   оскільки даній енергії
                                                                                       
               може відповідати не один, а декілька різних станів (може мати місце виродження).

                        41.11.  Статистики  Фермі-Дірака  та  Бозе-Ейнштейна.  У  квантовій  фізиці
               частинки,  які  мають  однакові  фізичні  властивості  –  масу,  електричний  заряд,  спін  і  т.д.  є

               тотожними.

                        Принцип нерозрізненості тотожних частинок: тотожні частинки експериментально
               розрізнити неможливо.

                        Цей фундаментальний принцип квантової фізики не має аналога у класичній фізиці.
               У  класичній  механіці  однакові  частинки  можна  розрізнити  за  положенням  у  посторі  і

               відслідкувати їх траєкторію. У квантовій механіці,  оскільки поняття траєкторії позбавлено
               змісту, частинки повністю втрачають свою індивідуальність і стають нерозрізненими.

                        Математичний запис принципу нерозрізненості:


                                                                        2
                                                ( ,  )  =  ( ,  )  ,                            (29)
                                                         2
                                                                  2
                                                                      1
                                                   1
                                                       2

               де     і     –  відповідно  сукупність  просторових  і  спінових  координат  першої  і  другої
                          2
                    1
               частинок. Можливі два випадки

                                   ,    =   ,           і          ,    = −  ,   .   (30)
                                                                    1
                                                    1
                                                                       2
                                                                                  2
                                                                                     1
                                     1
                                        2
                                                 2

                        В  першому  випадку  хвильова  функція  системи  при  зміні  частинок  місцями  не
               змінює знаку; така функція називається симетричною.
                        У другому випадку при зміні частинок місцями знак хвильової функції змінюється;
               така функція називається антисиметричною.

                        При  цьому  характер  симетрії  не  змінюється  з  часом,  таким  чином  властивість

               симетрії або антисиметрії – ознака даного типу частинок.
                        Симетрія хвильових функцій визначається спіном частинок.

                        Частинки з півцілим спіном (наприклад, електрони, протони, нейтрони) описуються
               антисиметичними хвильовими функціями і підпорядковуються статистиці Фермі-Дірака; ці

               частинки називаються ферміонами.
   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23