Põhiline teadus

Fermi-Dirac statistika füüsika

Fermi-Dirac statistika füüsika
Fermi-Dirac statistika füüsika
Anonim

Fermi-Diraci statistika kvantmehaanikas on üks kahest võimalikust viisist, kuidas eristamatute osakeste süsteemi saab jagada energiaseisundite komplekti vahel: iga saadaolevat diskreetset olekut võib hõivata ainult üks osake. See eksklusiivsus tuleneb aatomite elektronide struktuurist, milles elektronid jäävad pigem eraldi olekutesse, mitte ei varise ühisesse olekusse, ja mõnes elektrijuhtivuse aspektis. Selle statistilise käitumise teooria töötasid välja (1926–27) füüsikud Enrico Fermi ja PAM Dirac, kes leidsid, et identsete ja eristamatute osakeste kogumit saab sel viisil jaotada diskreetsete (kvantiseeritud) olekute rea vahel.

Vastupidiselt Bose-Einsteini statistikale kehtib Fermi-Diraci statistika ainult nende osakeste tüüpide kohta, mis vastavad Pauli välistamise põhimõttena tuntud piirangule. Selliste osakeste spinn-i täisarv on täisarv ja neid nimetatakse fermioonideks pärast nende käitumist õigesti kirjeldavat statistikat. Fermi-Diraci statistika kehtib näiteks elektronide, prootonite ja neutronite kohta.