費(fèi)米氣體是什么 對于費(fèi)米氣體的研究和解讀

導(dǎo)語：費(fèi)米氣體是為更好描述費(fèi)米子系統(tǒng)性質(zhì)而利用的理想氣體模型，是一種量子力學(xué)的模型，也被稱為自由電子氣體，指的是一群互相沒有作用的費(fèi)米子，量子氣體的研究最初可以追溯到20世紀(jì)20年代，在1926年有位學(xué)者認(rèn)為熱輻射是一種特別的光子氣體，并且由此展開了研究，和探秘志一起了解一下吧。

費(fèi)米氣體是什么

聽著費(fèi)米氣體這個(gè)名字可能很多人想到了費(fèi)米子，這里的費(fèi)米氣體實(shí)際上就是利用理想氣體模型只為了更好描述費(fèi)米子系統(tǒng)性質(zhì)，這是一種量子力學(xué)的模型。在物理學(xué)上，費(fèi)米氣體也被稱之為自由電子氣體，主要指的是一群互相沒有作用的費(fèi)米子。

在周期性系統(tǒng)中，比如說在金屬原子點(diǎn)陣中運(yùn)動的電子，也可以使用準(zhǔn)動量的概念來更好的表述量子態(tài)，不管是哪種模型，只要具有費(fèi)米能的量子位于一個(gè)比較確定的曲面上面，這個(gè)面就是費(fèi)米面。費(fèi)米氣體的費(fèi)米面是一個(gè)球面的狀態(tài)，而費(fèi)米面的體積也決定了系統(tǒng)中所有的電子數(shù)。

量子氣體的研究

有關(guān)量子氣體之類的研究實(shí)際上可以追溯到20世紀(jì)20年代，當(dāng)時(shí)在1926年有位學(xué)者認(rèn)為熱輻射是一種比較特別的光子氣體，并且由此展開了研究。后來他們認(rèn)為理想氣體在溫度很低的時(shí)候會凍結(jié)在盡可能低的系統(tǒng)能級上。

研究人員將得到的結(jié)論和方法進(jìn)行延伸，認(rèn)為理想氣體的溫度很低的時(shí)候會凍在盡可能低的系統(tǒng)能級上，后來又認(rèn)為只有原子的熱波長比原子間的平均距離更長的時(shí)候才會凝聚。

從五十年代以來，由基本粒子的研究發(fā)展起來的量子力學(xué)也在逐漸成熟，其中量子場論被更多人認(rèn)可，也真正進(jìn)入了量子統(tǒng)計(jì)領(lǐng)域，這位更好的研究量子體系提供了條件。

結(jié)語：現(xiàn)在量子力學(xué)已經(jīng)算是比較成熟了，很多之前不能理解的事情有了更好的解釋，當(dāng)然并不是十全十美的還是有些欠缺。