ФЕРМИ - ДИРАКА СТАТИСТИКА

ФЕРМИ - ДИРАКА СТАТИСТИКА квантовая
статистическая физика, применимая к системам тождеств. частиц с
полуцелым спином (1/2, 3/2, ... в ед. Планка постоянной h),
ф.- Д. с. предложена Э. Ферми в 1926; в том же году П. Дирак
выяснил
её квантовомеханич. смысл.

В квантовой физике состояние
системы описывается волновой функцией, зависящей от координат и
спинов всех её частиц. Для системы частиц, подчиняющихся Ф.- Д. с. (фермионов),
волновая
функция антисимметрична, т. е. меняет знак при перестановке любой пары
тождеств. частиц. В 1940 В. Паули доказал, что тип статистики однозначно
связан со спином частиц (в отличие от частиц с полуцелым спином, совокупность
частиц с целым спином подчиняется Базе - Эйнштейна статистике).
Согласно
Ф.- Д. с., в каждом квантовом состоянии может находиться не более одной
частицы (Паули принцип). Для идеального газа фермионов
(ферми-газа)
в случае равновесия среднее число т частиц в состоянии с энергией
Eопределяется функцией распределения Ферми: п= 1/(е^(Еi-м)/kT + 1), где буквой
i помечен набор
квантовых чисел, характеризующих состояние частицы,
k - Больцмана постоянная,
Т - абс. темп-pa газа, м - химический потенциал. Ф.- Д. с. применима
к ферми-газам и ферми-жид-костям. Д. Н. Зубарев.