gaz elektronów w metalach i półprzewodnikach).
Zgodnie z zakazem Pauliego, w każdym stanie kwantowym może się znajdować co najwyżej jeden elektron, a każdy poziom energetyczny może być obsadzony przez co najwyżej dwa elektrony o przeciwnych spinach.
W temperaturze większej od zera bezwzględnego prawdopodobieństwo obsadzenia -tego stanu, o energii jest tym mniejsze, im większa jest ta energia. Przy zmniejszaniu prawdopodobieństwo znalezienia elektronu w stanie wzrasta, jednak nie przekracza jedności.
Zależność tę wyraża funkcja rozkładu Fermiego-Diraca:
W temperaturze zera bezwzględnego wprowadza się oznaczenie jest to energia najwyżej obsadzonego stanu ( – poziom Fermiego) w temperaturze zera bezwzględnego. W tej temperaturze obsadzone są wszystkie stany o energii mniejszej lub równej energii Fermiego a wyższe stany nie są obsadzone.
Dla każdej temperatury zachodzi gdy
Dla takich energii, że rozkład przechodzi w klasyczny rozkład Boltzmanna:
Zobacz też gaz Fermiego statystyka Bosego-Einsteina statystyka Maxwella-Boltzmanna
Przypisy
Kategoria:Mechanika kwantowa Kategoria:Mechanika statystyczna Kategoria:Prawa i równania termodynamiki Kategoria:Prawa i równania chemiczne Kategoria:Rozkłady prawdopodobieństwa Kategoria:Paul Dirac