image/svg+xml
Distinción de las partículas por medio del SPIN ó
Principio de exclusión de Pauli
Existe otra forma de clasificar las partículas. Se hace mediante una de las propiedades discretas (cuantificadas) más importantes de las partículas, el spin.
El spin no quiere decir que las partículas giren. Tan sólo se le ha dado ese nombre para imaginarse una diferencia entre partículas.
Las partículas sólo pueden tomar ciertosvalores en incrementos de mitad de spin. Es decir, spines 0, 1/2, 1, 2/3 y así sucesivamente. El spin de 1/2 quieredecir 1/2 veces la constante de Planck, unidad básica del movimiento angular cuántico
Al principio se pensaba que dos partículas con igual estado cuántico (2 leptones oprotones de igual spin) no podrían estar enel mismo espacio u orbital atómico. Esto se denomina principio de exclusión de Pauli.Sin embargo, se ha observado que existen partículas que incumplen este principio Incluso el espacio que ocupa el núcleo de un átomo puede incumplir este principio.
¿ Cuándo se incumple el principio de exclusión de Pauli ?Por razones desconocidas las partículas que inclumplen este principio tienen spin entero.
Partículas que incumplen el principio de exclusión de Pauli ó partículas con spin entero
Partículas que cumplen el principio de exclusión de Pauli ó partículas con spin fraccional
Bosones Todas las partículas portadoras de fuerza son bosones. Ya que tienen spin 1 (una vez la constante de Planck) a excepción del gravitón que se espera tenga spin 2.
Fermiones
Los leptones y los quarks tienen spin 1/2
Los bariones formados por3 quarks (qqq) tienen spinfraccional, al ser impar lasuma fraccional de quarks. spin de 3/2, 5/2, ...
De esta forma un núcleo de un átomo puede definirse como núcleo fermiónico cuando la suma del número de bariones (protones más neutrones) es impar, quedando un spin fraccional. O también bosónico cuando la suma es par quedando un spin entero.
Las propiedades físicas y químicas de un elemento con núcleo bosónico son especiales. Véase Helio frío.
¿Cómo conseguir mayor resolución en la observación de un átomo y cómo producir partículas con mayor masa ?Todas las partículas tienen una longitud de onda ó frecuencia determinada. La longitud de onda determina el grosor o la incertidumbre de la posición de la partícula. La luz tiene una longitud de onda demasiado grande encomparación con la resolución que queremos medir. Una forma de decrementar la incertidumbre de una partícula óaumentar su frecuencia es aumentando su momento ó acelerándola. El problema con la aceleración es que una vezque choque con el objetivo puede destruirlo formando nuevas partículas de mayor masa al transformar la energía cinética en masa.
Los mesones formados por un quark y un antiquark son también bosones.
1s 2s 3s 4s 5s 7s 2p 3p 4p 5p 6p 3d 4d 5d 6d 4f 5f 6f