kvantumstatisztika
(Bose-Einstein statisztika, Fermi-Dirac-statisztika)
Egy részecskékből álló rendszer statisztikai
leírása.
Ilyen rendszerekben nem a klasszikus mechanika,
hanem a kvantummechanika szabályai
érvényesülnek.
A kvantumstatisztikában az energia
kvantált.
Ha a részecskék nem megkülönböztethetők,
a Bose-Einstein statisztika alkalmazható akkor, ha akár hány részecske
elfoglalhat egy adott kvantumállapotot. Az ilyen részecskéket
bozonoknak nevezik.
Minden ismert bozon nh impulzusmomentummal
rendelkezik, ahol n nulla vagy egész szám, és h a Planck-féle állandó.
Azonos bozonoknra a hullámfüggvény mindig
szimmetrikus.
Ha csak egy részecske foglalhat el
minden egyes kvantumállapotot, akkor
a Fermi-Dirac-statisztika érvényes és a részecskéket
fermionoknak nevezik.
Minden ismert fermion teljes impulzusmomentuma
(n+1/2)h/2n és a fermionok hullámfüggvénye
mindig aszimmetrikus.
A Fermi-Dirac-statisztika a statisztikus kvantummechanikában
a kölcsönhatásmentes fermionrendszerek
leírására szolgál.
A Fermi-Dirac-eloszlás
a fermionok energiaeloszlását
fejezi ki, amelyet pl. a fémekben levő szabad
elektronok tanulmányozásánál alkalmaznak.