 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Statistica
di Fermi - Dirac
|
| Statistica fisica quantistica, che si applica alle particelle
soggette al principio di esclusione di Pauli (ogni livello energetico
può essere occupato al massimo da una particella), cioè
alle particelle con spin semintero (per es., elettroni, protoni, neutroni
ecc.), dette perciò fermioni. Nella quantizzazione del gas perfetto, si giunge ad un risultato che differisce da quello classico verso le alte temperature e alle forti pressioni, allo stato di forte condensazione. La deviazione dal comportamento ordinario viene identificata come degenerazione. Un indice di questa degenerazione si ha nei calori specifici dei gas monoatomici che mostrano una tendenza ad abbassarsi mentre la termodinamica classica prevedeva che il calore specifico si mantenesse costante indipendentemente dalla temperatura. L'analisi del comportamento del gas degenere è finalizzato alla ricerca del valore dell'entropia e del calore specifico. Il principio di esclusione di Pauli affermava che in un atomo, in una condizione completamente definita vi è al massimo un elettrone e quindi si potè dimostrare che la sistematica degli spettri complessi è dominata da questo principio. Fermi trasferì la regola all'insieme delle molecole che costituiscono una massa gassosa: le molecole si associano in modo che in un preciso stato quantico si trovi una sola molecola. La meccanica quantistica arriva ad un risultato importantissimo per l'entropia ed afferma che questa è uguale a zero per T=0 (temperatura assoluta in gradi Kelvin) in ogni stato di aggregazione. Il lavoro sulla statistica portò Fermi in prima linea tra i giovani teorici di tutto il mondo perché la sua importanza fu subito e universalmente riconosciuta. Le idee di Fermi hanno avuto risvolti importantissimi aprendo una nuova strada per le ricerche e trovarono numerosissime applicazioni. |