Разлика између енергије Фермија и нивоа Фермија

Кључна разлика - Ферми Енергија вс Ферми ниво
 

Енергија Фермија и ниво Фермија су два различита појма који се често користе наизменично. Фермијева енергија је енергетска разлика кинетичке енергије система који садржи фермионе, док ниво Фермија представља скуп кинетичких и потенцијалних енергија система који садржи фермионе. Тхе кључна разлика између енергије Фермија и нивоа Фермија је то Ферми енергија је дефинисана само за апсолутну нулту температуру док је ниво Фермија дефинисан за било коју температуру.

САДРЖАЈ

1. Преглед и кључне разлике
2. Шта је Ферми енергија
3. Шта је ниво Фермија
4. Упоредно упоређивање - ниво Ферми енергије вс Ферми у табеларном облику
5. Резиме

Шта је Ферми енергија?

Ферми енергија је разлика у енергији између највише и најниже заузетих једноструких честица у квантном систему не-интерактивних фермиона при апсолутној нултој температури. Стање једноструке честице квантног система односи се на стање изоловане једне честице. Фермиони су честице које прате Ферми-Дирац статистику. Фермиони углавном укључују кваркове и лептоне заједно са електронима, протонима и неутронима. Апсолутна нулта температура је доња граница термодинамичке скале температуре.

Ферми гас је група фермионских честица које немају интеракције између тих фермиона. Дакле, то је фаза материје. Познато је да је најниже заузето стање Ферми гаса нулте кинетичке енергије. Али најниже заузето стање метала је дно његовог опсега проводљивости (појасеви најближи нивоима Фермија, чиме се одређује електрична проводљивост метала).

Слика 01: Поређење појаса празнина

Фермиони се придржавају Паулијевог принципа искључења (принцип који каже да два идентична фермиона не могу имати исто квантно стање). Стога се Фермијеви гасови могу анализирати у стању једне честице. Постоје различита стања једноструких честица која имају различиту енергију. Основно стање целог система може се наћи додавањем по једне честице у систем. Ти додати фермиони ће тада заузети најнижа незаузета стања тог система. Фермијева енергија може се утврдити када су сва незаузета стања заузета фермионима. То значи, чак и ако се сва енергија извуче из Ферми гаса, фермиони ће и даље бити у покрету при великим брзинама.

Шта је ниво Фермија?

Ферми ниво је термин који се користи за описивање сакупљања нивоа енергије електрона при апсолутној нултој температури. То је концепт статистике Ферми-Дирац. Ферми ниво је означен са µ или Е_Ф. То је термодинамичка количина физичког тела.

Ферми ниво је дефинисан за било коју температуру. Ферми ниво се односи на укупну кинетичку енергију и потенцијалну енергију термодинамичког система који садржи фермионе. Стога се ниво Фермија може назвати и електрохемијским потенцијалом Фермиона. Ниво Фермија може се дефинисати чак и за фермионе који се налазе у сложеним интерактивним системима када се разматра термодинамичко стање равнотеже тог система.

Која је разлика између енергије Фермија и нивоа Фермија?

Ферми енергија - ниво Ферми
Ферми енергија је разлика у енергији између највише и најниже заузетих једночестица у квантном систему не-интерактивних фермиона при апсолутној нултој температури.	Ферми ниво је термин који се користи за описивање сакупљања нивоа енергије електрона при апсолутној нултој температури.
Температура
Ферми енергија је дефинисана само за апсолутну нулту температуру.	Ферми ниво је дефинисан за било коју температуру.
Однос са енергијом
Ферми енергија је разлика кинетичке енергије између највиших и најнижих заузетих једноструких стања.	Ферми ниво се односи на укупну кинетичку енергију и потенцијалну енергију термодинамичког система који садржи фермионе.
Ин Металс
Фермијева енергија метала је разлика у енергији између нивоа Фермија и стања најниже заузете једночестице.	Ферми ниво метала је енергија највише заузетих једноструких честица при апсолутној нулту температури.
Компоненте
Фермијева енергија је дефинисана само за фермионе који нису у интеракцији.	Ниво Фермија може се дефинисати чак и за фермионе који се налазе у сложеним интерактивним системима.

Резиме - Ферми Енергија вс Ферми ниво

Ферми енергија и ниво Фермија су збуњујући појмови пошто су уско повезани, али су различити једни од других. Разлика између Фермијеве енергије и Ферми нивоа је што је Ферми енергија дефинисана само за апсолутну нулту температуру док је ниво Фермија дефинисан за било коју температуру.

Референце:

1. „Ферми енергија“. Википедиа, Фондација Викимедиа, 14. марта 2018. Доступно овде 
2. "Ферми ниво." Википедиа, Фондација Викимедиа, 3. марта 2018. Доступно овде
3. "Ниво Фермија." Ферми ниво и функција Ферми. Доступно овде 

Љубазношћу слике:

1. 'Поређење растојања између' индуктивног оптерећења (ЦЦ БИ-СА 2.5) преко Цоммонс Викимедиа