Diferencia entre revisiones de «Gas de Fermi»

Ir a la navegación Ir a la búsqueda
26 bytes añadidos ,  hace 10 años
m
Arreglando formato ISBN; cambios triviales
m ("grados Kelvin" -> kelvins)
m (Arreglando formato ISBN; cambios triviales)
Un '''gas de Fermi''' es un [[modelo físico]], un sistema ideal de [[fermión|fermiones]] libres, es decir, que no interactúan entre sí, a diferencia de un líquido de Fermi, en el que sí existen interacciones.<ref>[http://books.google.es/books?id=eAx1JbubBGUC&pg=PA333 Introducción a la física del estado sólido.] Charles Kittel. Editorial Reverté, 1995. ISBN: 842914317384-291-4317-3. Pág.333.</ref> Puesto que [[protón|protones]], [[neutrón|neutrones]] y [[electrón|electrones]] están descritos por la estadística de Fermi, se pueden describir en una primera aproximación con este modelo de gas de Fermi los [[nucleón|nucleones]] en el interior del [[núcleo atómico]], los [[neutrón|neutrones]] en una [[estrella de neutrones]] o los [[electrón|electrones]] de conducción de un [[metal]] o [[semiconductor]].
 
La distribución de la energía de los fermiones en un gas de Fermi en equilibrio térmico se determina por su [[densidad de número|densidad]], [[temperatura]], y el conjunto de estados de energía disponible, a través de la [[estadística de Fermi-Dirac]].
 
 
== Temperatura de Fermi. Energía de Fermi. Superficie de Fermi. ==
Es posible definir una [[temperatura de Fermi]], por debajo del cual el gas se puede considerar degenerado (la presión se deriva casi exclusivamente del principio de Pauli). Esta temperatura depende de la masa de los fermiones y la [[densidad de estados de energía]]. Para los metales, la temperatura del gas de electrones de Fermi es generalmente de muchos miles de [[kelvin]]s, así que en aplicaciones en seres humanos pueden ser considerados degenerados. La energía máxima de los fermiones en el cero de temperatura se llama la [[energía de Fermi]].<ref>[http://books.google.es/books?id=SghjkM6MwygC&pg=PA1151 Física para la ciencia y la tecnología.] Volumen 2, Paul Allen Tipler, ISBN 842914410284-291-4410-2, Editorial Reverté, 2005. ISBN: 842914412984-291-4412-9. Pág.1151</ref> La superficie de la energía de Fermi en el [[espacio de momentos]] se conoce como la [[superficie de Fermi]].
 
Dado que las interacciones entre partículas no existen por definición, el problema del tratamiento de las propiedades de equilibrio y el comportamiento dinámico de un gas de Fermi se reduce al estudio del comportamiento de las partículas individuales independientes. Como tal, es relativamente manejable y constituye el punto de partida de las teorías más avanzadas que se ocupan de la interacción (como la teoría del [[líquido de Fermi]] o la [[teoría de perturbaciones]]).
 
 
== Aspectos generales ==
{{AP|Estadística de Fermi-Dirac}}
Un gas de Fermi compuesto por partículas idénticas sigue la [[estadística de Fermi-Dirac]], de la cual se deduce que:
es decir: la presión es proporcional a la densidad según la potencia 5/3.
 
== Véase también ==
* [[Estadística de Fermi-Dirac]]
* [[Líquido de Fermi]]
* [[Energía de Fermi]]
* [[Gas ideal cuántico]]
* [[Materia degenerada]] - [[presión de degeneración]] - [[electrón degenerado]]
 
== Referencias y notas ==
{{listaref}}
 
== Enlaces externos ==
* [http://books.google.es/books?id=3Z-Nz0xwWdUC&pg=PA179 Gas de Fermi superfluido. El espectro de energía.] En: Física estadística, Parte 2. Volumen 9 de Curso de física teórica. Levy D. Landau. Editorial Reverté, 1986. ISBN: 842914078684-291-4078-6. Pág. 179.
* [http://books.google.es/books?id=eAx1JbubBGUC&pg=PA151 Gas de Fermi de electrones libres.] En: Introducción a la física del estado sólido. Charles Kittel. Editorial Reverté, 1995. ISBN: 842914317384-291-4317-3. Pág.151.
 
[[Categoría:Mecánica cuántica estadística]]
176 581

ediciones

Menú de navegación