Statistica di Fermi-Dirac
La statistica di Fermi-Dirac è un ramo della statistica quantistica. Prende il nome da Enrico Fermi e Paul Dirac. È usata per descrivere lo stato macroscopico di un sistema che è fatto di molte particelle simili (fermioni). Un esempio è quello di descrivere lo stato degli elettroni nei metalli e nei semimetalli, per descrivere la conduttività elettrica.
La statica di Fermi-Dirac fa le seguenti assunzioni:
- Nessuno degli stati delle particelle può contenere più di una particella (noto come principio di esclusione di Pauli)
- Scambiare una particella con un'altra particella simile non porterà a un nuovo stato, ma darà lo stesso stato (noto come particelle identiche)
La distribuzione di Fermi dice con quale probabilità un gas di Fermi, a una data temperatura e livello di energia, avrà una particella in un dato stato.
Domande e risposte
D: Che cos'è la statistica di Fermi-Dirac?
R: La statistica di Fermi-Dirac è una branca della statistica quantistica che viene utilizzata per descrivere lo stato macroscopico di un sistema composto da molte particelle simili.
D: Da chi prende il nome la statistica di Fermi-Dirac?
R: La statistica Fermi-Dirac prende il nome da Enrico Fermi e Paul Dirac.
D: Qual è un esempio di sistema che può essere descritto utilizzando la statistica di Fermi-Dirac?
R: Un esempio di sistema che può essere descritto utilizzando la statistica di Fermi-Dirac è lo stato degli elettroni nei metalli e nei semimetalli, per descrivere la conducibilità elettrica.
D: Quali sono i presupposti della statistica di Fermi-Dirac?
R: La statistica di Fermi-Dirac fa due assunzioni: 1) nessuno degli stati delle particelle può contenere più di una particella (noto come principio di esclusione di Pauli) e 2) lo scambio di una particella con un'altra simile non porterà a un nuovo stato, ma darà lo stesso stato (noto come particelle identiche).
D: Cosa ci dice la distribuzione di Fermi?
R: La distribuzione di Fermi ci dice con quale probabilità un gas di Fermi, ad una data temperatura e ad un dato livello energetico, avrà una particella nel dato stato.
D: Qual è un altro nome per il principio di esclusione di Pauli?
R: Il principio di esclusione di Pauli è noto anche come principio di esclusione.
D: Che cos'è un gas di Fermi?
R: Un gas di Fermi è un gruppo di fermioni che si trovano ad una temperatura sufficientemente bassa da mostrare effetti quantistici.
