Năng lượng Fermi

Ở không độ tuyệt đối trong , Fermi là năng lượng cao nhất được điền. Ở nhiệt độ dương, cần phân biệt giá trị ấy với thế hóa học dùng trong .

Lĩnh vực: Cơ học, nhiệt, điện từ và lượng tử

Định nghĩa trên trang này được dùng trong lĩnh vực vừa nêu. Một từ giống nhau ở môn khác có thể mang nghĩa khác.

Bài giảng dùng khái niệm này

• Phân tử và vật chất ngưng tụVật lý 2

Giải thích kỹ thuật

Đếm tổng kể cả spin từ đáy đến mặt Fermi và đặt bằng số electron. Đây là cách xác định Fermi từ mật độ hạt.

này không phải năng lượng nhiệt kT. Khí có thể có động năng lớn ngay khi không nhận nhiệt lượng.

Công thức phi tương đối tính có . Nếu động năng trở nên đáng kể so với , phải thay quan hệ – và phép đếm phù hợp.

$$E_{F0}=\frac{{\hslash }^2}{2m}(3{\pi }^{2}n{)}^{2/3}$$

Ví dụ

Tăng mật độ electron làm tăng Fermi dù nhiệt độ vẫn bằng không.

Khi nào cần dùng?

Ước tính động tử, Fermi và mức của khí electron.

Câu hỏi ôn lại

Động năng trung bình của mọi electron có bằng Fermi không?

Xem đáp án

Không. Electron chiếm cả các mức thấp hơn. Trong mô hình ba chiều ở không độ tuyệt đối, trung bình bằng ba phần năm Fermi.

Thuật ngữ liên quan

• Phân bố Fermi–Dirac
• Mô hình electron tự do
• Mật độ trạng thái lượng tử

Tài liệu tham khảo

Young & Freedman, University Physics with Modern Physics, ấn bản 15, chương 42, trang 1408–1433.