المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 12014 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية

William Chauvenet
13-11-2016
Selenium Properties
16-12-2018
حسِّن مستوى معيشتك
27-3-2021
حوار بين موسى وفرعون
2023-07-16
الستر والساتر
22-8-2017
كيف نرد على من يكفر الشيعة وأهل القبلة ؟
20-9-2020

Two-Dimensional Fermi Gas  
  
1194   03:59 مساءاً   date: 6-9-2016
Author : Sidney B. Cahn, Gerald D. Mahan And Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 2 , p 32


Read More
Date: 6-9-2016 1430
Date: 9-8-2016 1568
Date: 2-8-2016 1791

Two-Dimensional Fermi Gas

Consider a noninteracting nonrelativistic gas of N spin-1/2 fermions at T = 0 in a box of area A.

a) Find the Fermi energy.

b) Show that the total energy is given by

c) Qualitatively discuss the behavior of the heat capacity of this system at low temperatures.

SOLUTION

a) At T = 0 the noninteracting fermions will be distributed among the available states so that the total energy is a minimum. The number of quantum states available to a fermion confined to a box of area A with momentum between p and p + dp is given by

(1)

where the multiplicity g = 2s + 1 and the spin s = 1/2. The N fermions at T = 0 fill all the states of momentum from 0 to pF. We can therefore calculate this maximum momentum pF from

(2)

The Fermi energy εF for this nonrelativistic gas is simply

(3)

Using (2) and (3) we obtain

(4)

(5)

For s = 1/2 and g = 2, (5) becomes

(6)

b) The total energy of the gas

(7)

Substituting pF from (2) into (7) gives

(8)




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.