Fermi-Diracstatistiek
Fermi-Dirac-statistiek is een tak van de kwantumstatistiek. Zij is genoemd naar Enrico Fermi en Paul Dirac. Zij wordt gebruikt om de macroscopische toestand te beschrijven van een systeem dat is opgebouwd uit vele gelijksoortige deeltjes (Fermionen). Een voorbeeld is de beschrijving van de toestand van elektronen in metalen en halfmetalen, om de elektrische geleiding te beschrijven.
De statica van Fermi-Dirac gaat uit van de volgende veronderstellingen:
- Geen van de toestanden van de deeltjes kan meer dan één deeltje bevatten (bekend als het Pauli uitsluitingsprincipe)
- Het verwisselen van een deeltje voor een ander gelijksoortig deeltje leidt niet tot een nieuwe toestand, maar geeft dezelfde toestand (bekend als Identieke deeltjes)
De Fermi-verdeling geeft aan met welke waarschijnlijkheid een Fermi-gas, bij een gegeven temperatuur en energieniveau, een deeltje in de gegeven toestand zal hebben.
Vragen en antwoorden
V: Wat is de Fermi-Dirac-statistiek?
A: De Fermi-Dirac-statistiek is een tak van de kwantumstatistiek die wordt gebruikt om de macroscopische toestand te beschrijven van een systeem dat bestaat uit vele gelijksoortige deeltjes.
V: Naar wie is de Fermi-Dirac-statistiek genoemd?
A: De Fermi-Dirac-statistiek is genoemd naar Enrico Fermi en Paul Dirac.
V: Wat is een voorbeeld van een systeem dat kan worden beschreven met behulp van de Fermi-Dirac-statistiek?
A: Een voorbeeld van een systeem dat kan worden beschreven met behulp van de Fermi-Dirac-statistiek is de toestand van elektronen in metalen en halfmetalen, om de elektrische geleiding te beschrijven.
V: Welke aannames worden gemaakt in de Fermi-Dirac-statistiek?
A: De Fermi-Dirac-statistiek gaat uit van twee veronderstellingen: 1) geen van de toestanden van de deeltjes kan meer dan één deeltje bevatten (bekend als het Pauli uitsluitingsprincipe), en 2) het verwisselen van een deeltje voor een ander gelijksoortig deeltje leidt niet tot een nieuwe toestand, maar geeft dezelfde toestand (bekend als identieke deeltjes).
V: Wat vertelt de Fermi-verdeling ons?
A: De Fermi-verdeling vertelt ons met welke waarschijnlijkheid een Fermi-gas, bij een gegeven temperatuur en energieniveau, een deeltje in de gegeven toestand zal hebben.
V: Wat is een andere naam voor het Pauli uitsluitingsprincipe?
A: Het Pauli uitsluitingsprincipe wordt ook wel het uitsluitingsprincipe genoemd.
V: Wat is een Fermigas?
A: Een Fermigas is een groep fermionen die zich bij een voldoende lage temperatuur bevinden om kwantumeffecten te vertonen.
