Fermi–Diracova statistika

Sa Wikipedije, slobodne enciklopedije
(Preusmjereno sa Fermi-Diracova statistika)
Idi na: navigacija, traži
Question book-new.svg Ovaj članak ili neka od njegovih sekcija nije dovoljno potkrijepljena izvorima (literatura, web-stranice ili drugi izvori).
Ako se pravilno ne potkrijepe validnim izvorima, sporne rečenice i navodi mogli bi biti obrisani. Pomozite Wikipediji tako što ćete navesti validne izvore putem referenci te nakon toga možete ukloniti ovaj šablon.
Fermi-Diracova distribucija kao funkcija omjera ε/μ ucrtana za 4 različite temperature

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]