費米氣體是什麼 對於費米氣體的研究和解讀
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導語:費米氣體是爲更好描述費米子系統性質而利用的理想氣體模型,是一種量子力學的模型,也被稱爲自由電子氣體,指的是一羣互相沒有作用的費米子,量子氣體的研究最初可以追溯到20世紀20年代,在1926年有位學者認爲熱輻射是一種特別的光子氣體,並且由此展開了研究,和一起了解一下吧。
費米氣體是什麼聽着費米氣體這個名字可能很多人想到了費米子,這裏的費米氣體實際上就是利用理想氣體模型只爲了更好描述費米子系統性質,這是一種量子力學的模型。在物理學上,費米氣體也被稱之爲自由電子氣體,主要指的是一羣互相沒有作用的費米子。
在週期性系統中,比如說在金屬原子點陣中運動的電子,也可以使用準動量的概念來更好的表述量子態,不管是哪種模型,只要具有費米能的量子位於一個比較確定的曲面上面,這個面就是費米麪。費米氣體的費米麪是一個球面的狀態,而費米麪的體積也決定了系統中所有的電子數。
量子氣體的研究
有關量子氣體之類的研究實際上可以追溯到20世紀20年代,當時在1926年有位學者認爲熱輻射是一種比較特別的光子氣體,並且由此展開了研究。後來他們認爲理想氣體在溫度很低的時候會凍結在儘可能低的系統能級上。
研究人員將得到的結論和方法進行延伸,認爲理想氣體的溫度很低的時候會凍在儘可能低的系統能級上,後來又認爲只有原子的熱波長比原子間的平均距離更長的時候纔會凝聚。
從五十年代以來,由基本粒子的研究發展起來的量子力學也在逐漸成熟,其中量子場論被更多人認可,也真正進入了量子統計領域,這位更好的研究量子體系提供了條件。
結語:現在量子力學已經算是比較成熟了,很多之前不能理解的事情有了更好的解釋,當然並不是十全十美的還是有些欠缺。
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