费米-狄拉克分布

费米-狄拉克分布(Fermi-Dirac distribu来自tion)全同和独立的费米子系统拿证操探散越热灯左中粒子的最概然分布。简称费米分布，微记专量子统计中费米子所遵循的统计规律。这个统计规律的命名来源于恩里科·费米和保罗·狄拉克，他们分别独立地发现了秋溶席这一统计规律。不过费米在数据定义比狄拉克稍早。费米–狄拉克统计的适用对象是，热平衡时自旋量子数相统病术为半奇数的粒子。除此之外360百科，应用此统计规律的前提是，系统中各粒子之间的相互作用可以忽件身居权各固要略不计。

• 中文名 费米-狄拉克分布
• 别称 费米–狄拉克统计
• 提出者 费米/狄拉克
• 提出时间 1926年
• 应用学科 量子物理

定义

　　路办晶吗五行问缺费米子是 自旋为半整数( 即自旋为/2，=h/2π，h是普朗克常量)的粒子，来自如轻子和重子，全同费米子系统中粒子不可分辨，费米子遵从泡利不相容原理，每一量子态容纳的粒子数不能超过一个。对于粒子数、体积和总能量确定的费米子系统，当温度为T时 360百科，处在能量为的量子态上的平均粒子数为

　　式中，k是玻耳兹曼常量，εf是化学势。在高温和低密度条件下，费米-狄拉克分布过渡到经典的麦克斯韦-玻耳兹曼分布。

历史

　　1统元926年发现费米史–狄拉克统计之前，植备得继要理解电子的某些性质尚较为困难。例如，在常温下，未施加电流的金属内部的热容比施加电流的金属少了大约100倍。此外，在常温下氢准足牛学结陈轮秋达宽给金属施加一强电场，将造成场致电子发射(Field el陈由迫守真鲁ectron emission)现象，从而产生电流流经金属。研究发现，这个电流与温度也计语几乎无关。当时的理论难以解释这个现象。

　　当时，由于人们主要根据的是经典静电学理论，因此在诸如金属电子理论等方迫山积面遇到的困难，无法得到令人满意的解答。他们认为，金属中所有电子都是等效的。也就是说，金属中的每个电子都以相同的程福带歌皇算度对金属的热量做出贡献(这个量是波尔兹曼常数的一次项)。上述问题一直困扰着科学家，直到费米–狄拉克统计的发现，才得到较好地解释。

　　1926季年，恩里科·费米、保罗·狄拉克各自独立地在发表了有关这一统计规律的两篇学术论文。。另有来源显示，P·乔丹(Pascual Jordan)在1925年也对这项统计规律进行了研究，他称之为"泡利统计"，不过他并未及时地发表他的研究成果。狄拉克称此项研究是费米完成的，他称之为"费米统计"，并将对应的粒子称为"费米子"。

　　1926年矛药校两，拉尔夫·福勒在描述恒星杨否向白矮星的转变过程中，首次应用了费米–狄拉克统计的原理。1927年，阿诺·索末菲将费米–狄拉克统计应用到他对于金属电子的研究中。。1928年，福勒和切为抓挥L·W·诺德汉(Lothar Wolfgang Nordheim)在场致电子发射的研究中，也采用接各检了这一统计规律。直厂工着至今日，费米–狄拉克统计仍然是物理学的一个重要部分。