Fermi–Dirac-statisztika
A Fermi-Dirac-statisztika a kvantumstatisztika egyik ága. Nevét Enrico Fermiről és Paul Diracról kapta. Egy olyan rendszer makroszkopikus állapotának leírására szolgál, amely sok hasonló részecskéből (Fermion) áll. Egyik példája az elektronok állapotának leírása fémekben és félfémekben, az elektromos vezetőképesség leírására.
A Fermi-Dirac-statika a következő feltételezésekkel él:
- A részecskék egyik állapota sem tartalmazhat egynél több részecskét (ez az úgynevezett Pauli-kizárási elv).
- Egy részecske kicserélése egy másik hasonló részecskére nem vezet új állapothoz, hanem ugyanazt az állapotot adja (ez az úgynevezett azonos részecskék).
A Fermi-eloszlás megmondja, hogy egy adott hőmérsékleten és energiaszinten milyen valószínűséggel lesz egy Fermi-gázban egy részecske az adott állapotban.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a Fermi-Dirac statisztika?
V: A Fermi-Dirac-statisztika a kvantumstatisztika egyik ága, amelyet a sok hasonló részecskéből álló rendszer makroszkopikus állapotának leírására használnak.
K: Kinek a nevéhez fűződik a Fermi-Dirac-statisztika?
V: A Fermi-Dirac-statisztika Enrico Fermiről és Paul Diracról kapta a nevét.
K: Mi a példa egy olyan rendszerre, amelyet a Fermi-Dirac-statisztika segítségével lehet leírni?
V: A Fermi-Dirac-statisztikával leírható rendszer egyik példája a fémekben és félfémekben lévő elektronok állapota, az elektromos vezetőképesség leírása érdekében.
K: Milyen feltételezésekkel él a Fermi-Dirac-statisztika?
V: A Fermi-Dirac-statisztika két feltételezést tesz: 1) a részecskék egyik állapota sem tartalmazhat egynél több részecskét (ez az úgynevezett Pauli-kizárási elv), és 2) egy részecske kicserélése egy másik hasonló részecskére nem vezet új állapothoz, hanem ugyanazt az állapotot adja (ez az úgynevezett azonos részecskék).
K: Mit mond el nekünk a Fermi-eloszlás?
V: A Fermi-eloszlás megmondja, hogy egy adott hőmérsékleten és energiaszinten milyen valószínűséggel lesz egy Fermi-gázban adott állapotú részecske.
K: Mi a Pauli-féle kizárási elv másik neve?
V: A Pauli-kizárási elvet kizárási elvnek is nevezik.
K: Mi az a Fermi-gáz?
V: A Fermi-gáz olyan fermionok csoportja, amelyek elég alacsony hőmérsékleten vannak ahhoz, hogy kvantumhatásokat mutassanak.
