Физическая энциклопедия - ферми-дирака статистика

квант. статистика, применимая к системам тождеств. ч-ц с полуцелым (в ед. С›) спином. Ф. Д. с. предложена итал. физиком Э. Ферми в 1926; в том же году англ. физик П. Дирак выяснил её квантовомеханич. смысл. В квант. механике состояние системы описывается волновой функцией, зависящей от координат и спинов всех её ч-ц.

Для системы ч-ц, подчиняющихся Ф.Д. с. (фермионов), волн. функция антисимметрична, т. е. меняет знак при перестановке любой пары тождеств. ч-ц (их координат и спинов). В 1940 швейц. физик В. Паули доказал, что тип статистики однозначно связан со спином ч-ц (в отличие от ч-ц с полуцелым спином совокупность ч-ц с целым спином подчиняется Бозе Эйнштейна статистике).

Согласно Ф.Д. с., в каждом квант. состоянии может находиться не более одной ч-цы (Паули принцип). Для идеального газа фермионов (ферми-газа) в случае равновесия ср. число ni= ч-ц в состоянии с энергией ?i определяется ф-цией распределения Ферми Дирака: ni==1/(e(?i-mi)/kT+1), где буквой г помечен набор квант. чисел, характеризующих состояние ч-цы; m химический потенциал. Ф.Д. с. применима к ферми-газам И ферми-жидкостям. .