Tema 16:
Distribución de Fermi
Dirac y Bose-Einstein
García Camacho Luis José
Valerio Morales María Fernanda
Universidad tecnológica
de San Juan del Río.
Diciembre
de 2021
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Describe brevemente el planteamiento de algunas distribuciones utilizadas en la física cuántica
Tipo: Diapositivas
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Tema 16:
Distribución de Fermi
Dirac y Bose-Einstein
García Camacho Luis José Valerio Morales María Fernanda Universidad tecnológica de San Juan del Río. Diciembre de 2021
Distribución de
Fermi-Dirac
10 12 14 16 3 2 1 0
Wolfgang Pauli 1925 Principio de exclusión de Pauli. Sostiene que dentro de un sistema cuántico no pueden existir dos o más fermiones idénticos con el mismo estado cuántico.
Tipos de fermiones elementales Quarks: tiene una carga eléctrica no entera (-1/3, 2/3, etc.) Experimenta fuerzas de interacción nuclear fuerte. Leptones: tienen carga eléctrica entera (-1, 0, etc). No experimentan fuerzas de interacción nuclear fuerte.
Probabilidad de que una partícula tenga una energía E. Para T inferiores, aquellos estados de energía por debajo de EF, tienen esencialmente una probabilidad de 1, y aquellos por encima del nicle de Fermi la tienen esencialmente de cero. Diferencia cuántica que surge del hecho de que las partículas son indistinguibles
Aplicaciones Es importante saber cuántas partículas están a un nivel dado de energía. Esta distribución nos dice cunto vale esta cantidad en función de la T y el potencial químico.
Estudio de gases de
fermiones y en
partícular en el
estudio de los
electrones libres en
un mental.
Física del estado sólido (Se enfoca en los materiales sólidos).
Distribución de
Bose- Einstein
10 12 14 16 3 2 1 0
Satyendra Nathan Bose (1894-1974) fue un físico indio especializado en física matemática. Es conocido por su trabajo en mecánica cuántica en los años 1920, que establece las bases para la Estadística de Bose-Einstein y la teoría de Condensado de Bose-Einstein. Albert Einstein (1879-1955) fue un físico alemán de origen judío, nacionalizado después suizo, austriaco y estadounidense. Se le considera el científico más importante, conocido y popular del siglo XX.
Para los protones, A=1, por lo que se puede incrementar sin límite los estados de muy baja energía.
Probabilidad de que
una partícula tenga
una energía E.
Diferencia cuántica que surge del hecho de que las partículas son indistinguibles La dependencia exponencial sobre la energía y la temperatura
Aplicaciones:
Láser de átomos: para construcción de nano-
estructuras de gran precisión.
Relojes atómicos: para realizar medidas muy
precisas del tiempo.
Detección de la intensidad del campo gravitatorio.
Simulación de fenómenos cosmológicos a pequeña
escala para su estudio.
Superfluidez y superconductividad
Computación cuántica
Se trata de una entidad
puramente matemática que
proporciona una
distribución de
probabilidad para los
resultados de cada posible
medición en un sistema.
Es la temperatura mínima que puede tomar un objeto en nuestro universo, siendo inalcanzable en la práctica. Se encuentra en −273,15°C, o 0 K (grados Kelvin). El bosón es uno de los dos tipos básicos de partículas elementales (la otra son los fermiones). Estado cuántico Cero absoluto Bosón
Referencias Curiosoando.com (2018, November 8). ¿Qué son los fermiones? - Curiosoando. Retrieved December 1, 2021, from Curiosoando website: https://curiosoando.com/los-fermiones Colaboradores de los proyectos Wikimedia. (2005, December 7). Estadística de Fermi-Dirac. Retrieved December 1, 2021, from Wikipedia.org website: https://es.wikipedia.org/wiki/Estad%C3%ADstica_de_Fermi-Dirac DISTRIBUCIÓN FERMI-DIRAC. (2018). Retrieved December 1, 2021, from prezi.com website: https://prezi.com/tz8bybrbtrhk/distribucion-fermi-dirac/
- Modelo de electrones libres. (2014). Retrieved December 1, 2021, from Física Moderna website: https://portafolio-3-fisica-moderna-eli.weebly.com/7-modelo-de-electrones-libres.html Martínez, M. (2021). ¿Qué es el condensado de Bose-Einstein? El quinto estado de la materia. Retrieved 1 December 2021, from https://www.nobbot.com/futuro/que-es-el-condensado-de- bose-einstein/ The Bose-Einstein Distribution. (2021). Retrieved 1 December 2021, from http://hyperphysics.phy- astr.gsu.edu/hbasees/quantum/disbe.html