Fermi–Diracova statistika

U kvantnoj statističkoj fizici, Fermi-Diracova statistika opisuje distribuciju fermiona po energetskim stanjima, u stanju termodinamičke ravnoteže. Za razliku od klasične fizike i klasične statističke fizike, u ovom slučaju čestice se ponašaju tako da:
 nije moguće razlučiti dva fermiona, to su indentične čestice
 vrijedi Paulijev princip isključenja, prema kojem se dva fermiona ne mogu istovremeno nalaziti u istom kvantnom stanju.
Za Fermi-Diracovu statistiku, očekivani broj čestica koje se nalaze u stanju sa energijom  dat je kao:

gdje je:
  broj čestica u stanju i
  energija stanja i
  je degeneracija stanja i (broj stanja sa energijom ),
  hemijski potencijal, često nazvan Fermijeva energija  
 Boltzmannova konstanta
 apsolutna temperatura

U slučaju kada je  Fermijeva energija i nema degeneracije, tj. , funkcija se naziva Fermijeva funkcija:

Mnoštvo fermiona koji međusobno ne intereagiraju i slijede Fermi-Diracovu statistiku naziva se fermionski plin.

Ova statistička distribucija uvedena je 1926. godine od strane Enrica Fermija i Paula A. M. Diraca. Vjerovatno najpoznatiji primjer primjene ove distribucije je opis vodljivih elektrona u metalu, koji je dao Arnold Sommerfeld 1927. godine.

 Također pogledajte 
 Bose–Einsteinova statistika

Kategorija:Kvantna mehanika