厚米氣體
外觀
佇物理學當中,厚米氣體(Fermi gas), 閣叫做自由電子氣體(free electron gas)、厚米原子氣體,是一个量仔統計力學中的理想模型,是講一陣無交互作用的費米。
費米氣體是理想氣體的量子力學版本。佇咧金屬內的電子、佇半導體內的電子抑是佇中子星內的中子,攏會當予人看做是近來若了米氣體。佇咧熱力平衡的厚米氣體內底,用米的能量來分布,是由著𪜶的數目密度(number density)、 溫度、佮尚存在能量的態集合,依照費米-狄拉克統計的方程式來表徵。包立無相容原理闡明,無允准兩个抑是兩个以上的費米占用仝一个量仔態。所以,佇絕對無度,費米氣體的總能量真濟米價數量佮單獨粒子基態能量的乘積,並且,用米氣體的壓力,這號做「簡併壓力」,無等於零。這佮古典理想氣體的現象有誠明顯的無仝。簡併壓力予中子星或者是白矮星會當抵抗萬有引力的壓縮,因為得著穩定平衡,袂致使向內爆塌。
佇低溫下跤,玻色原子氣體會當形成玻色-愛因斯坦凝聚(Bose-Einstein condensation , BEC), 這是由愛因為斯坦在一九二五年的理論抑若預言的。厚米間因為包立無相容原理,袂當形成 BEC。但是會通過 Feshbach 共振動,利用磁場調節費米原子間的交互作用,了米仔配對轉變做玻色水形粒仔的形成 BEC。
因為頭前講定義忽略規粒佮粒子之間的交互作用,厚米氣體問題呼籲研究一陣獨立的費米粟的物理行為的問題。這問題本身誠簡單解說。一寡閣較深奧,閣較進階,閣較精密的理論,牽涉著粒子佮粒子之間的互相作用的理論(像用米液體理論抑是交互作用的微擾理論), 常在會以費米氣體問題為研究的開端。
參考資料
- ( 媠啦 ) 沈星揚。超流休。北京乎:科學出版社 . 一千九百八十二 .
參閱
- 厚米能
- 盒仔中氣體
- 玻色氣體
- 全仝粒子