Bosons / Fermions

[invitef7177163]

Bonjour,
Voici une superbe image qui illustre magnifiquement la difference entre Bosons et Fermions.



http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap030219.html

A++

Max
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[Cécile]

Je pinaille peut-être, mais je ne trouve pas ça très parlant.

[vince]

Je pinaille peut-être, mais je ne trouve pas ça très parlant.

Pareil... J'avoue que ça n'a pas réussi à me tirer des larmes d'émotion...

C'est quoi donc??

[invite8e98d81f]

mais voyons, cest clair que les fermions ont plus de rouge !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef7177163]

Salut,

Bon je vois qu'une petite explication rapide s'impose.
Cette photo montre la difference de comportement de deux familles de particules: les Bosons (celle qui se comportent selon la statistique de Bose-Einstein) et les Fermions, qui eux "repondent" a la statistique de Fermi-Dirac.
Les Fermions, contrairement au Bosons, ont la particularite de repondre au principe d'exclusion de Pauli qui stipule que deux particules (fermions, en l'occurence) identiques (de meme etat quantique: spin, energie..etc) ne peuvent coexister au meme endroit. Les electrons, protons et neutrons sont des Fermions et c'est justement grace a leur proprietes que nous existons et que nous ne passons pas au travers le plancher qui se trouve sous nos pieds.
Par contre, des Bosons de meme etat quantique peuvent coexister au meme endroit au meme moment, et c'est ce qui donne les condensats de Bose-Einstein.

La photo montre un "nuage" de Fermions (droite) et de Bosons (gauche) a differente temperatures. A mesure que cette temperature decrois, les particule tendent vers un minimum energetique en dessous du quel il ne pourront descendre. On vois que le nuage de Bosons se contracte et tend a former un condensat de Bose-Einstein (melasse d'atome dont l'etat quantique est coherent), ce qui n'est pas le cas du gaz de Fermion. En d'autre terme, Le gas de Fermion ne se contracte pas justement a cause du principe d'exclusion de Pauli.. principe qui ne s'applique pas aux Bosons.

J'espere que cette explication au lance pierre eclaircira les choses.

A+

Max

[vince]

Cool, c'est à peu près clair...

Mais alors où trouve-t-on des bosons?

[Cécile]

Je connaissais bien la différence entre bosons et fermions, et les condensats de Bose Einstein, mais je ne trouvais pas que l'image était particulièrement "parlante".
Vince, toutes les particules ayant un spin entier sont des bosons. C'est le cas des photons, ainsi que de nombreux atomes , en particuliers ceux qui ont déjà formé des condensats de Bose-Einstein : rubidium, potassium, sodium, lithium, hydrogène et hélium). L'électron et d'autres atomes sont des fermions.
En revanche, je n'arrive pas à voir pourquoi une particule a un spin entier ou 1/2 entier ? Faut-il un nombre pair de nucléons pour avoir un boson ?(dans ce cas comment l'hydrogène serait-il un boson) ? ou est-ce plus compliqué ?
Max, à l'aide ...

[invite1ff8a7b5]

Bon moi je suis vraiment largué ! Je vais peut etre posé une question élementaire mais c koi un spin ??? ca caractérise koi de l'energie ? ops:

P.S : Veuillez excuser mon ignorance !

[sai]

le spin est une quantité entierement quantique. ca represente le moment angulaire intrinsèque ( comprendre qui lui est propre, interne... ). une analogie peut etre faite avec le moment angulaire d'une " toupie qui dort".
Le spin ne peut prendre que des valeurs entières ou demi-entières. Une particule de spin demi-entier est un fermion, une particule de spin entier est un boson.

vala!!

[bschaeffer]

Je connaissais bien la différence entre bosons et fermions, et les condensats de Bose Einstein, mais je ne trouvais pas que l'image était particulièrement "parlante".
Vince, toutes les particules ayant un spin entier sont des bosons. C'est le cas des photons, ainsi que de nombreux atomes , en particuliers ceux qui ont déjà formé des condensats de Bose-Einstein : rubidium, potassium, sodium, lithium, hydrogène et hélium). L'électron et d'autres atomes sont des fermions.
En revanche, je n'arrive pas à voir pourquoi une particule a un spin entier ou 1/2 entier ? Faut-il un nombre pair de nucléons pour avoir un boson ?(dans ce cas comment l'hydrogène serait-il un boson) ? ou est-ce plus compliqué ?
Max, à l'aide ...

Moi je ne comprends pas pourquoi on parle toujours de fermions alors qu'il s'agit presque toujours d'électrons. On met un seul fermion dans une case alors qu'on peut y mettre deux électrons. Perxonne n'explique jamais cette contradiction.

[BioBen]

On met un seul fermion dans une case alors qu'on peut y mettre deux électrons. Perxonne n'explique jamais cette contradiction.

T'as du mal écouter Et en tout cas que tu as mal lu les réponses :

Les Fermions, contrairement au Bosons, ont la particularite de repondre au principe d'exclusion de Pauli qui stipule que deux particules (fermions, en l'occurence) identiques (de meme etat quantique: spin, energie..etc) ne peuvent coexister au meme endroit.

Dans une case quantique, un electron a un spin +1/2, l'autre a un spin-1/2, donc ils ne sont pas dientiques. Par contre ca explique pourquoi tu ne peux pas en avoir trois : le troisieme aura forcément un spin +1/2 ou -1/2, donc il violera le principe d'exclusion de Pauli.

pourquoi on parle toujours de fermions alors qu'il s'agit presque toujours d'électrons.

Parce que le mot fermion désigne une classe de particule. Tous les electronos sont des fermions mais tous les fermions ne sont pas des electrons :
http://en.wikipedia.org/wiki/Fermion
http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_Model

[invite499b16d5]

Tous les electronos sont des fermions....

Bonsoir,
tiens, tiens, nouvelle particule découverte au LHC ?