Fermi–Diracova statistika
Ovaj članak ili neki od njegovih odlomaka nije dovoljno potkrijepljen izvorima (literatura, veb-sajtovi ili drugi izvori). |
U kvantnoj statističkoj fizici, Fermi-Diracova statistika opisuje distribuciju fermiona po energetskim stanjima, u stanju termodinamičke ravnoteže. Za razliku od klasične fizike i klasične statističke fizike, u ovom slučaju čestice se ponašaju tako da:
- nije moguće razlučiti dva fermiona, to su indentične čestice
- vrijedi Paulijev princip isključenja, prema kojem se dva fermiona ne mogu istovremeno nalaziti u istom kvantnom stanju.
Za Fermi-Diracovu statistiku, očekivani broj čestica koje se nalaze u stanju sa energijom dat je kao:
gdje je:
- broj čestica u stanju i
- energija stanja i
- je degeneracija stanja i (broj stanja sa energijom ),
- hemijski potencijal, često nazvan Fermijeva energija
- Boltzmannova konstanta
- apsolutna temperatura
U slučaju kada je Fermijeva energija i nema degeneracije, tj. , funkcija se naziva Fermijeva funkcija:
Mnoštvo fermiona koji međusobno ne intereagiraju i slijede Fermi-Diracovu statistiku naziva se fermionski plin.
Ova statistička distribucija uvedena je 1926. godine od strane Enrica Fermija i Paula A. M. Diraca. Vjerovatno najpoznatiji primjer primjene ove distribucije je opis vodljivih elektrona u metalu, koji je dao Arnold Sommerfeld 1927. godine.
Također pogledajte
[uredi | uredi izvor]