ФЕРМИ ЭНЕРГИЯ

ФЕРМИ ЭНЕРГИЯ
ФЕРМИ ЭНЕРГИЯ

       
значение энергии, ниже к-рой все состояния системы ч-ц, подчиняющихся Ферми — Дирака статистике (фермионов), при абс. нуле темп-ры заняты. Существование Ф. э.— следствие Паули принципа, согласно к-рому в одном состоянии не может находиться более одной ч-цы — фермиона.
Для идеального вырожденного газа фермионов Ф. э. совпадает со значением химического потенциала при T=0К и может быть выражена через число N ч-ц газа в единице объёма:
?F=((2pћ)2/2m) (3N/(2S+1)4p)2/3
где m и S — масса и спин ч-цы.
Величина рF=?(2m?р)=2pћ(3N(2S+1)Х4p)1/3
наз. ферми-импульсом.
При T=0К все состояния с импульсами р<рF заняты, а с р>рF, свободны. Иными словами, при T=0К фермионы занимают в импульсном пространстве состояния внутри сферы p2=2m?F с радиусом рF (ферми-сферы). Величина vF=pF/m, наз. ферми-скоростью (или граничной скоростью), определяет верхнюю границу скоростей фермионов при T=0К.
Газ электронов проводимости в металлах и в вырожденных полупроводниках при T=0К заполняет в импульсном пространстве поверхности более сложной формы (см. ФЕРМИ ПОВЕРХНОСТЬ). В собств. полупроводниках хим. потенциал электронов при T=0K численно равен энергии середины запрещённой зоны. Его часто наз. Ф. э., хотя он не имеет смысла энергии Ферми. Квазичастицы ферми-жидкости (см. ГЕЛИЙ ЖИДКИЙ) при Т=0К также заполняют в импульсном пространстве сферу радиуса рF. Ферми-скорость в этом случае равна:
vF=pF/m*,
где m* — эффективная масса квазичастиц (отличие т* от т вызвано взаимодействием ч-ц жидкости).
Понятие о Ф. э. используется в физике твёрдого тела, в ядерной физике, в астрофизике и т. д. Величина Ф. э. существенно зависит от физ. свойств системы. В металлах обычно ?F/k=105 К, в полупроводниках =102 К, в 3Не ок. 1 К, а в звёздной материи может достигать миллионов К.
При отличной от нуля, но низкой по сравнению с Ф. э. темп-ре состояние системы фермионов отличается от основного тем, что существует небольшое число ч-ц в состояниях с энергией, большей Ф. э., и равное число свободных мест в состояниях с энергией, меньшей Ф. э. (д ы р к и).

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. . 1983.


.

Игры ⚽ Нужно решить контрольную?

Полезное


Смотреть что такое "ФЕРМИ ЭНЕРГИЯ" в других словарях:

  • ФЕРМИ-ЭНЕРГИЯ — (уровень Ферми) энергия, ниже к рой все состояния системы частиц или квазичастиц, подчиняющихся Ферми Дирака статистике, заполнены, а выше пусты в осн. состоянии при абс. нуле темп ры (T=0 К). Существование Ф. э. следует из Паули принципа, Для… …   Физическая энциклопедия

  • ФЕРМИ-ЭНЕРГИЯ — энергия, ниже которой при Т = ОК все энергетические состояния частиц, подчиняющихся Ферми Дирака статистике, заняты, а выше свободны …   Большой Энциклопедический словарь

  • Ферми-энергия — энергия, ниже которой при Т = 0 К все энергетические состояния системы частиц или квазичастиц, подчиняющихся Ферми Дирака статистике, заняты, а выше  свободны. * * * ФЕРМИ ЭНЕРГИЯ ФЕРМИ ЭНЕРГИЯ, значение энергии, ниже которой при температуре… …   Энциклопедический словарь

  • Ферми энергия —         ферми уровень, значение энергии, ниже которой все энергетические состояния частиц вырожденного газа (См. Вырожденный газ), подчиняющихся статистике ферми – Дирака (Фермионов), при абсолютном нуле температуры заняты (см. Статистическая… …   Большая советская энциклопедия

  • ФЕРМИ-ЭНЕРГИЯ — (ферми уровень), энергия, ниже к рой все основные состояния системы частиц или квазичастиц, подчиняющихся Ферми Дирака статистике, заполнены, а выше свободны при Т=0 К. Для идеального газа фермионов Ф. э. совпадает с хим. потенциалом при Т=0 К. В …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • Ферми-энергия — В физике, энергия Ферми (EF) системы невзаимодействующих фермионов это увеличение энергии основного состояния системы при добавлении одной частицы. Это эквивалентно химическому потенциалу системы в ее основном состоянии при абсолютном нуле… …   Википедия

  • Ферми энергия — В физике, энергия Ферми (EF) системы невзаимодействующих фермионов это увеличение энергии основного состояния системы при добавлении одной частицы. Это эквивалентно химическому потенциалу системы в ее основном состоянии при абсолютном нуле… …   Википедия

  • ферми-энергия — (1 ж), Р. фе/рми эне/ргии …   Орфографический словарь русского языка

  • ферми-энергия — фе/рми эне/ргия, фе/рми эне/ргии …   Слитно. Раздельно. Через дефис.

  • ФЕРМИ-ДИРАКА СТАТИСТИКА — (ферми статистика) квантовая статистика, применяемая к системам тождественных частиц с полуцелым (в единицах h )спином. Такие частицы наз. ферми частицами или фермионами. К ним относятся, напр., электроны, нуклоны, ядра с нечётным числом нуклонов …   Физическая энциклопедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
… Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»