Bose-Einstein + Fermi-Dirac

Hallo, Leute!

Könnte mir jemand leichtverständlich erklären, um was es bei den obigen Statistiken geht und was sie aussagen? Die Erklärung mu8ß nicht allzusehr ins Detail gehen, sie sollte halt für Otto Normalverbraucher ausreichen. Schon mal jetzt herzlichen dank im voraus und

Gruß,

Darius

Hi Darius :wink:))

Also, ich versuche es einfach auszudrücken.

In der Physik unterscheidet man 2 Arten von Teilchen: Fermionen und Bosonen. Fermionen sind Teilchen mit einem halbzahligen Spin, zu ihnen gehören etwa: Elektronen, Protonen, Neutronen, Quarks, Positronen, usw. Bosonen sind Teilchen mit ganzzahligem Spin, zu ihnen gehören: Photonen, Gravitonen, usw. Einfach ausgedrückt, Fermionen bilden die Materie und Bosonen übertragen die Wechselwirkung zwischen Fermionen bzw. Materie (Es gibt aber Sonderfälle, etwa Cooper-Paare bei Supra-Leitung). Wenn du z.B. von der Erde angezogen wirst, dann geschieht dies durch den Austausch von Gravitonen zwischen dir und der Erde.

Fermionen und Bosonen sind sehr unterschiedlich. Fermionen werden durch die Fermi-Dirac-Statistik beschrieben. Diese sagt im Prinzip, dass in einem quantenmechanischen System nie zwei völlig identische Fermionen existieren können, alle Fermionen müssen sich in wenigstens einer physikalischen Eigenschaft unterscheiden! In einem Atom z.B. schreibt man jedem Elektron vier physikalische Eigenschaften zu: Die Hauptquantenzahl n, die Drehimpulsquantenzahl l, die magnetische Quantenzahl m_l und die Spinquantenzahl m_s. n ist >=1 und beschreibt den mittleren Abstand, mit dem das Elektron um den Kern kreist. l= 0,…,n-1 beschreibt die Form der Bahn (l=0 ist eine Kreisbahn, l=n-1 ist die „stärkste“ Ellipse). m_l= -l,-l+1,…,+l gibt an, wie sich das Elektron in einem Magnetfeld verhält. m_s gibt an, ob die Eigenrotation des Elektrons links- oder rechtsherum erfolgt. Wenn du nun 2 beliebige Elektronen aus einem Atom herausgreifst, dann werden sie sich in mindestens einer der 4 Quantenzahlen unterscheiden!

Bei Bosonen sieht es völlig anders aus. Sie werden durch die Bose-Einstein-Statistik beschrieben. Diese besagt, dass alle Bosonen gleich sein wollen, sie alle wollen in genau den gleichen physikalischen Zustand! Je mehr Bosonen sich bereits in einem physikalischen Zustand befinden, desto stärker ist der „Drang“ für andere Bosonen, in genau diesen Zustand hinein zu kommen.

So, das war jetzt eine sehr einfache Erklärung. Man kann sicherlich weit ausholen und alles quantenmechanisch betrachten, aber du wolltest ja extra eine Antwort für Otto :wink:))

cu Stefan.

Hi, Stefan!

Herzlichen Dank für die rasche Antwort.

Also, ich versuche es einfach auszudrücken.

Was dir auch gelungen ist …

Gruß,

Darius

Also ganz b"ose vereinfacht,
stell Dir einen wenig besetzten Bus oder eine Kantine vor, Da herrscht Fermi-Statistik (ein-Personen-Tische), bei einem (Rock-) Konzert herrsch Bose-Statistik (alle m"oglichst weit vorne)

Ciao Lutz

Hi Lutz :wink:))

In unserer Kantine gibt es 3 Essen zur Auswahl. Normalerweise sind 2 davon für den Zoo und nur eins ist genießbar. Daher kommt es auch häufig in Kantinen zur Bose-Statistik, wenn sich nämlich alles um Essen 3 kloppt …

cu Stefan.