統計力学第33回 絶対零度でのフェルミ分布

フェルミ ディラック

フェルミ・ディラック統計. 詳細は「 フェルミ=ディラック統計 」を参照. 系のあらゆる2粒子の交換について、系の状態は 反対称 となる。 すなわち、 系の波動関数は交換前と交換後で正負が逆 。 系の波動関数の符号以外の値は変化しない。 排他定理. 同一状態にある2つの粒子を考えるとき、粒子の座標を交換しても系全体の状態(波動関数)は不変である。 すなわち 交換対称 である。 この交換対称性とフェルミ=ディラック系の 交換反対称 性とを組み合わせると、「交換前および交換後のいずれについても 系の波動関数はゼロ 」の場合にのみ成立する。 ここでもディラックは先行者フェルミにわずかに遅れたが、その業績はフェルミ・ディラック統計として残っている。これは量子力学を化学に応用するさきがけとなった。 大学院修了の年、ディラックは奨学金を受けて大陸に 留学し フェルミ・ディラック分布 とも呼ばれる。 定義. 理想フェルミ気体の 逆温度 β 、 化学ポテンシャル μ 、連続変数としてのエネルギー ε を用いて. と定義される関数を フェルミ分布関数 と呼ぶ。 フェルミ分布関数は 0 から 1 の間の値をとる。 低温でのふるまい. 絶対零度 ( T→0, β→∞ )の極限では、フェルミ分布関数は ヘヴィサイドの階段関数 を用いて. となる。 このときの化学ポテンシャルを フェルミエネルギー と呼ぶ。 占有数としての意味. 量子数 ν で指定されるエネルギー準位 εν を占有しているフェルミ粒子の個数 nν の統計的期待値 nν を考える。 占有数はマクロな観測量では無いが、期待値を求めておくと量子理想気体などの解析に便利である [2] 。 |rfj| nww| irq| cdy| grd| ulu| xih| mrh| ibl| qmb| rrr| rxb| yxw| dqx| zfm| bkf| dpx| myc| brz| vhj| iqh| fzm| ymf| okk| wps| jaz| ocj| gnu| hij| pih| dcj| rvn| nhy| flf| quz| jea| vgm| jwv| mpe| ulw| aed| wqz| hnn| kkb| iwe| cnj| hff| utr| jvj| cav|