Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Топ:
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Уполаживание и террасирование склонов: Если глубина оврага более 5 м необходимо устройство берм. Варианты использования оврагов для градостроительных целей...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Дисциплины:
2019-08-03 | 189 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Бозоны и фермионы.
Электроны и другие частицы, у которых Msz равно нечетному числу ±½ħ, называются фермионами или частицами с полуцелым спином. Система тождественных фермионов описывается антисимметричной полной волновой функцией.
Частицы, у которых Msz равно нулю или целому числу ±½ħ, называются бозонными или частицами с целым спином. Система тождественных бозонов описывается симметричной волновой функцией. К бозонам относятся и фотоны,
Принцип Паули выражает особенность поведения системы тождественных фермионов: в данной системе тождественных фермионов любые два из них не могут одновременно находиться в одном и том же состоянии.
Бозоны не подчиняются принципу Паули. Для бозонов характерно то, что вероятность возникновения бозона в состоянии, в котором уже имеется n частиц, пропорциональна n. Таким образом, бозоны любят накапливаться в одном состоянии, в отличие от фермионов.
В соответствии с этим различают две квантовые статистики: Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна.
Понятие о квантовых статистиках Бозе – Эйнштейна и Ферми – Дирака. Энергия Ферми. Уровень Ферми.
Основная задача квантовых статистик состоит в нахождении функции распределения частиц системы по тем или иным параметрам – координатам, импульсам, энергиям и т.п., а также отыскании средних значений этих параметров, характеризующих состояние всей системы частиц.
Функция распределения Бозе-Эйнштейна имеет вид
где <ni> - среднее число частиц, находящихся в состоянии с номером i, Ei – энергия частицы в этом состоянии, μ – так называемый химический потенциал, представляющий собой изменение энергии системы, приходящееся на одну частицу. Для систем с переменным числом частиц (к числу которых относятся системы фотонов и фононов) μ = 0. Поэтому для них справедливо распределение вида
|
Функция распределения Ферми-Дирака имеет вид
Для фермионов характерно никогда не занимать состояния, в котором уже находится одна частица.
Конденсация Бозе-Эйнштейна
Замедление атомов с использованием охлаждающей аппаратуры позволяет получить сингулярное квантовое состояние, известное как конденсат Бозе, или Бозе — Эйнштейна. Результатом усилий Бозе и Эйнштейна стала концепция Бозе газа, подчиняющегося статистике Бозе — Эйнштейна, которая описывает статистическое распределение тождественных частиц с целым спином, называемых бозонами. Бозоны, которыми являются, например, и отдельные элементарные частицы — фотоны, и целые атомы, могут находиться друг с другом в одинаковых квантовых состояниях. Эйнштейн предположил, что охлаждение атомов — бозонов до очень низких температур заставит их перейти (или, по-другому, сконденсироваться) в наинизшее возможное квантовое состояние. Результатом такой конденсации станет возникновение новой формы вещества.
Этот переход возникает ниже критической температуры, которая для однородного трёхмерного газа, состоящего из невзаимодействующих частиц без каких-либо внутренних степеней свободы, определяется формулой
{\displaystyle T_{c}=\left({\frac {n}{\zeta (3/2)}}\right)^{2/3}{\frac {h^{2}}{2\pi mk_{B}}},}
где Tc {\displaystyle T_{c}} — критическая температура, n{\displaystyle n} — концентрация частиц, m {\displaystyle m} — масса, {\displaystyle h}h — постоянная Планка, {\displaystyle k_{B}}kb — постоянная Больцмана, ζ(3 / 2) {\displaystyle \zeta } — дзета-функция Римана, = 2,61{\displaystyle \zeta (3/2)=2{,}6124\ldots }.
Сверхпроводимость — квантовое явление. Оно характеризуется также эффектом Мейснера, заключающемся в полном вытеснении магнитного поля из объёма сверхпроводника. Существование этого эффекта показывает, что сверхпроводимость не может быть описана просто как идеальная проводимость в классическом понимании.
|
Сверхтеку́честь — способность вещества в особом состоянии (квантовой жидкости), возникающем при температурах, близких к абсолютному нулю (термодинамическая фаза), протекать через узкие щели и капилляры без трения.
Билет №10.
См фоки на телефоне
Бозоны и фермионы.
Электроны и другие частицы, у которых Msz равно нечетному числу ±½ħ, называются фермионами или частицами с полуцелым спином. Система тождественных фермионов описывается антисимметричной полной волновой функцией.
Частицы, у которых Msz равно нулю или целому числу ±½ħ, называются бозонными или частицами с целым спином. Система тождественных бозонов описывается симметричной волновой функцией. К бозонам относятся и фотоны,
Принцип Паули выражает особенность поведения системы тождественных фермионов: в данной системе тождественных фермионов любые два из них не могут одновременно находиться в одном и том же состоянии.
Бозоны не подчиняются принципу Паули. Для бозонов характерно то, что вероятность возникновения бозона в состоянии, в котором уже имеется n частиц, пропорциональна n. Таким образом, бозоны любят накапливаться в одном состоянии, в отличие от фермионов.
В соответствии с этим различают две квантовые статистики: Ферми-Дирака и Бозе-Эйнштейна.
Понятие о квантовых статистиках Бозе – Эйнштейна и Ферми – Дирака. Энергия Ферми. Уровень Ферми.
Основная задача квантовых статистик состоит в нахождении функции распределения частиц системы по тем или иным параметрам – координатам, импульсам, энергиям и т.п., а также отыскании средних значений этих параметров, характеризующих состояние всей системы частиц.
|
|
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!