Statistica di Fermi-Dirac: differenze tra le versioni

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In [[fisica]], nell'ambito della [[meccanica statistica]], la '''distribuzione di Fermi-Dirac''' (dal nome dei [[fisico|fisici]] [[Enrico Fermi]] e [[Paul Adrien Maurice Dirac|Paul Dirac]] che la introdussero nel 1926 <ref name=Krg36>{{Cita|Kragh|p. 36}}</ref>), abbreviata in '''statistica F-D''', determina la [[Distribuzione (statistica)|distribuzione]] statistica dei [[fermione|fermioni]] negli stati di energia per un sistema in [[equilibrio termico]]. I fermioni sono [[particella (fisica)|particelle]] che obbediscono al [[principio di esclusione di Pauli]]: ovvero non possono esistere nello stesso stato fisico due fermioni aventi gli stessi [[numero quantico|numeri quantici]]. La [[termodinamica statistica]] viene usata per descrivere il comportamento di grandi quantità di particelle. Un insieme di fermioni non interagenti è detto [[gas di Fermi]].
 
La statistica è strettamente collegata alla [[statistica di Maxwell-Boltzmann]] e alla [[statistica di Bose-Einstein]]. Mentre la statistica F-D vale per i fermioni, la statistica B-E gioca lo stesso ruolo per i [[Bosone (fisica)|bosoni]], l'altra famiglia di particelle riscontrabili in natura. La statistica M-B descrive la distribuzione di velocità delle particelle in un gas classico e rappresenta il limite classico (di alta temperatura) delle statistiche F-D e B-E. La statistica M-B è particolarmente utile nello studio dei [[gas]], la B-E nello studio dei [[fotone|fotoni]] e di altri bosoni. La statistica F-D viene spesso usata per lo studio degli [[elettrone|elettroni]] nei [[solido|solidi]]. Come tali, esse formano la base per la [[fisica dei semiconduttori|teoria dei semiconduttori]] e dell'[[elettronica]]. L'invenzione della [[meccanica quantistica]] quando applicata attraverso la statistica F-D, ha reso possibile scoperte come quella del [[transistor]]. Per questo motivo la statistica F-D è ben conosciuta, non solo dai fisici, ma anche dagli [[ingegneria elettronica|ingegneri elettronici]].
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