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恩里科·费米和玻色–爱因斯坦统计

快捷方式: 差异相似杰卡德相似系数参考

恩里科·费米和玻色–爱因斯坦统计之间的区别

恩里科·费米 vs. 玻色–爱因斯坦统计

恩里科·费米(Enrico Fermi;),美籍意大利裔物理学家。他对量子力学、核物理、粒子物理以及统计力学都做出了杰出贡献,并参与创建了世界首个核反应堆,芝加哥1号堆。他还是原子弹的设计师和缔造者之一。 费米拥有数项核能相关专利,并在1938年因研究由中子轰击产生的感生放射以及发现超铀元素而获得了诺贝尔物理学奖。他是物理学日渐专门化后少数几位在理论方面和实验方面皆能称作佼佼者的物理学家之一。 费米在统计力学领域做出了他第一个重大理论贡献。物理学家沃尔夫冈·泡利1925年提出了泡利不相容原理。费米依据这一原理对于理想气体系统进行了分析,所得到的统计形式现在通常称作费米–狄拉克统计。现在,人们将遵守不相容原理的粒子称为“费米子”。之后,泡利又对β衰变进行了分析。为使这一衰变过程能量守恒,泡利假设在产生电子时同时会产生一种电中性的粒子。这种粒子当时尚未观测到。费米对于这一粒子的性质进行了分析,得出了它的理论模型,并将其称为“中微子”。他对β衰变进行理论分析而得到的理论模型后来被物理学家称作“”。这一理论后来发展为弱相互作用理论。弱相互作用是四种基本相互作用之一。费米还对由中子诱发的感生放射进行了实验研究。他发现慢中子要比快中子易于俘获,并推导出来描述这一放射过程。在用慢中子对钍核以及铀核进行轰击后,他认为他得到了新的元素。尽管他因为这一发现而获得了诺贝尔物理学奖,但这些元素后来被发现只是核裂变产物。 费米1938年逃离意大利,以避免他的夫人劳拉因为犹太裔出身而受到新通过的波及。他移民至美国,并在第二次世界大战期间参与曼哈顿计划。费米领导了他的团队设计并建造了芝加哥1号堆。这个反应堆1942年12月2日进行了,完成了首次人工自持续链式反应。他之后着手建造位于田纳西州橡树岭的和漢福德區的。这两个反应堆先后于1943年和1944年进行了临界试验。他还领导了洛斯阿拉莫斯国家实验室的F部,致力于实现爱德华·泰勒设计的利用热核反应的“”。1945年7月16日,费米参与了三位一体核试,并利用自己的方法估算了爆炸当量。 战后,费米参与了由罗伯特·奥本海默领导的一般顾问委员会,向美国原子能委员会提供核技术以及政策方面的建议。在得知苏联1949年8月完成了首次原子弹爆炸试验后,费米从道德以及技术层面都极力反对发展氢弹。他1954年在上为奥本海默作证。但奥本海默最终仍是被剥夺了。费米对于粒子物理,特别是π介子以及μ子的相关理论,做出了重要贡献。他推测宇宙射线产生于星际空间中受磁场作用加速的物质。在他身后,有许许多多以他的名字命名的奖项、事物以及研究机构,其中包括:恩里科·費米獎、恩里科·费米研究所、费米国立加速器实验室、费米伽玛射线空间望远镜、以及元素镄。. 玻色-爱因斯坦统计是玻色子所依从的统计规律。 根据量子力学,玻色子是自旋为整数的粒子,其本征波函数对称,在玻色子的某一个能级上,可以容纳无限个粒子。因而符合玻色-爱因斯坦统计分布的粒子,当他们处于某一分布\left\(“某一分布”指这样一种状态:即在能量为\left\的能级上同时有n_j个粒子存在着,不难想象,当宏观观察体系能量一定的时候,从微观角度观察体系可能有很多种不同的分布状态,而且在这些不同的分布状态中,总有一些状态出现的几率特别的大,而其中出现几率最大的分布状态被称为最可几分布)时,体系总状态数为: \Omega_j.

之间恩里科·费米和玻色–爱因斯坦统计相似

恩里科·费米和玻色–爱因斯坦统计有(在联盟百科)4共同点: 全同粒子玻色子费米-狄拉克统计量子力学

全同粒子

在量子力學裏,全同粒子是一群不可區分的粒子。全同粒子包括基本粒子,像電子、光子,也包括合成的粒子,像原子、分子。 全同粒子可以分為兩種類型:.

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玻色子

在量子力學裡,粒子可以分為玻色子(boson)與費米子。Carroll, Sean (2007) Dark Matter, Dark Energy: The Dark Side of the Universe, Guidebook Part 2 p. 43, The Teaching Company, ISBN 978-1-59803-350-2 "...boson: A force-carrying particle, as opposed to a matter particle (fermion).

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费米-狄拉克统计

费米-狄拉克统计(Fermi–Dirac statistics),简称费米统计或 FD 统计,是统计力学中描述由大量满足泡利不相容原理的费米子组成的系统中粒子分处不同量子态的统计规律。该统计规律的命名源于恩里科·费米和保罗·狄拉克,他们分别独立地发现了该统计律。不过费米在数据定义比狄拉克稍早。, translated as 费米–狄拉克统计的适用对象是热平衡的费米子 (自旋量子数为半奇数的粒子)。此外,应用此统计规律的前提是系统中各粒子间相互作用可忽略不计。如此便可用粒子在不同定态的分布状况来描述大量微观粒子组成的宏观系统。不同的粒子分处不同能态,这点对系统许多性质会产生影响。自旋量子数为 1/2 的电子是费米–狄拉克统计最普遍的应用对象。费米–狄拉克统计是统计力学的重要组成部分,它利用了量子力学的一些原理。.

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量子力学

量子力学(quantum mechanics)是物理學的分支,主要描写微观的事物,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学,如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的學科,都是以其为基础。 19世紀末,人們發現舊有的經典理論無法解釋微观系统,於是經由物理學家的努力,在20世紀初創立量子力学,解釋了這些現象。量子力學從根本上改變人類對物質結構及其相互作用的理解。除透过广义相对论描写的引力外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述(量子场论)。 愛因斯坦可能是在科學文獻中最先給出術語「量子力學」的物理學者。.

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恩里科·费米和玻色–爱因斯坦统计之间的比较

恩里科·费米有219个关系,而玻色–爱因斯坦统计有11个。由于它们的共同之处4,杰卡德指数为1.74% = 4 / (219 + 11)。

参考

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