Как отличить разные электроны?

Предположим, в системе два электрона, вы можете использовать спин электрона, чтобы различить электроны. Во всей системе частиц, где электроны меняются местами, квантовое состояние системы меняется, почему электрон по-прежнему неразличим?

Ответы (2)

Два электрона неразличимы, если все их квантовые числа равны. Поэтому, если вы приложите магнитное поле и подготовите один электрон в м с "=" + 1 2 государство и один в м с "=" 1 2 состоянии, их квантовые числа не равны. Следовательно, они различимы, если не допускать столкновений с переворачиванием спина.

Как вы правильно сказали, электроны неразличимы, но мы должны быть очень точными в том, что это означает.

Полная волновая функция должна быть антисимметричной (или симметричной для бозонов), когда вы обмениваетесь частицами. Давайте посмотрим на гелий-атом в качестве примера. Предположим, что один из электронов находится в возбужденном состоянии, и вы ионизируете атом с помощью лазера, так что энергии как раз достаточно, чтобы возбужденный электрон мог уйти.

Естественно, вы сказали бы, что потеряли электрон, который был ранее возбужден, и в этом нет ничего плохого. Однако, когда вы хотите вычислить энергетические уровни описанного возбужденного состояния, вы должны принять во внимание, что волновая функция должна быть асимметричной, иначе вы получите ложные результаты. Таким образом, вы не можете сказать, что электрон 1 был в возбужденном состоянии, а электрон 2 был в основном состоянии. Вместо этого вы должны сказать, что система находилась в возбужденном состоянии, а один электрон находился на другом энергетическом уровне.

Надеюсь, я изложил эту мысль в понятной форме. Кроме того, я почти уверен, что предыдущий ответ Семои неверен. Как фермионы, электроны никогда не могут иметь одинаковые квантовые числа.

«Как фермионы, электроны никогда не могут иметь одинаковые квантовые числа». Только если они находятся в квантованной системе с энергетическими уровнями, фермионы должны занимать разные энергетические уровни (принцип Паули).