books spin quantum number and particle distribution
If you do not find what you're looking for, you can use more accurate words.
عدد الكم المغزلي وتوزيع الجسيمات (Info)
عدد الكم المغزلي خاصية أساسية للجسيمات الأولية سواء كانت في حالة ترابط أو حرة. وهي لا تُفقد وتتبع قانون انحفاظ العزم المغزلي. البروتون والنيوترون والميزون والنيوترينو والبوزون كل هذه الجسيمات لها عدد كم مغزلي -1/2 أو +1/2. أما الفوتون والموجات الكهرومغناطيسية مثل أشعة غاما والأشعة السينية، فعزمها الكمي المغزلى يساوي 0. و أثبتت التجارب التي أجريت خلال الأعوام 1979 - 1991 بأن الجلوون الذي يربط الكواركات في جسيمات مثل البروتون والنيوترون]] وغيرها له عزم مغزلي = 1.
ويلعب عدد الكم المغزلي دورا أساسيا في كيفية توزيع الجسيمات الأولية في نظام منها :
- الجسيمات الأولية ذات العزم المغزلي -1/2 أو +1/2 تتبع إحصاء فيرمي-ديراك،
وطبقا له فإذا شغل إلكترونان مستوى طاقة واحد في الذرة فإن أحدهما يتخذ اتجاه مغناطيسيته إلى أعلى والآخر يتخد اتجاه مغناطيسيته إلى أسفل.
- الجسيمات الأولية والموجات الكهرومغناطيسية ذات العزم المغزلي 0 أو 1 تتبع إحصاء بوز-اينشتاين. ويمكن لهذه أن يشغل عدد من الجسيمات نفس مستوى الطاقة.
- الهيليوم-4 له عزم مغزلي 0 أو 1 ويتبع بذلك إحصاء بوز-اينشتاين (محصلة العزم المغزلي تتكون من العزم المغزلي للنواة، أي بروتونان ذوي عدد كم مغزلي -1/2 و +1/2 ومحصلتهما تساوي 0 + نيوترونان ذوي عزم مغزلي -1/2 و +1/2 ومحصلتهما تساوي 0 + إلكترونين في الغلاف الذري ذوي عدد كم مغزلي -1/2 و +1/2 ومحصلتهما تساو صفر، ويتكون المحصلة الكلية لذرة الهيليوم تساوي 0، وبالتالي تتبع في توزيعها إحصاء بوز-أينشتاين.
- الهيليوم-3 له عزم مغزلي -1/2 أو +1/2 ويتبع بذلك إحصاء فيرمي-ديراك (التفسير:تتكون نواة الهيليوم-3 من من بروتونين لهما عدد كم مغزلي -1/2 و +1/2 ومحصلتهما تساوي 0 + نيترون واحد عدده المغزلي وليكن -1/2 + إلكترونين ذوي عدد كم مغزلي -1/2 و +1/2 ومحصلتهما تساوي 0، فتكون محصلة العزوم المغزلية تساوي -1/2، وبالتالي تسلك ذرات الهيليوم في توزيعها مسلك إحصاء فيرمي-ديراك).
يمكن تشبيه توزيع فيرمي ديراك بعربة المترو ذات مقاعد ثنائية مواجهة لبعضها البعض، يجلس عليها جميعا ركاب يواجه كل منهم الآخر (الحالة هنا منظمة ولا توجد هرجلة وكل شخص جالس يواجهه شخص آخر). أما في توزيع بوز-أينشتاين فمثله مثال عربة مترو من دون مقاعد يركبها الركاب واقفون، وكل منهم يقف كما يحلو له، ليس هناك قيود على الترتيب ولا نظام). وطبقا لهذين التوزيعين تسلك المادة في خصائصها، خصوصا على المستوى الصغري الكمومي.
