Читать «Большая Советская Энциклопедия (ФЕ)» онлайн - страница 233

Ферми энергия

Фе'рми эне'ргия,ферми-уровень, значение энергии, ниже которой все энергетические состояния частиц ,подчиняющихся статистике ферми – Дирака ( ) ,при абсолютном нуле температуры заняты (см. ) .Существование Ф. э. – следствие ,согласно которому в состоянии с определённым импульсом pне может находиться более (2 s+ 1) частиц ( s – частицы). Ф. э. совпадает со значениями газа фермионов при Т= 0 К. Ф. э. E _Fможно выразить через число nчастиц газа в единице объёма: , где m –масса частицы. Величина p _F=  называется ферми импульсом, или граничным импульсом. При Т= 0 К все состояния с импульсами р< p _Fзаняты частицами, а с р> p _F–свободны. Иными словами, при Т= 0 К фермионы занимают в импульсном пространстве состояния внутри сферы p ²= 2 mE _Fс радиусом p _F(ферми-сферы). При нагревании некоторые частицы переходят из состояния с р< p _Fв состояние с р> p _F.Внутри ферми-сферы появляются свободные места, называемые дырками. Величина v _F= p _F/m= ,называется ферми-скоростью (или граничной скоростью), определяет верхнюю границу скоростей фермионов при Т= 0 К.

  Вырожденный газ электронов проводимости в твёрдом теле при Т= 0 К заполняет в импульсном пространстве поверхности более сложной формы (см. ) .

  Лит.:Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Статистическая физика, 2 изд., М., 1964 (Теоретическая физика, т. 5).

  М. И. Каганов.

Ферми Энрико

Фе'рми(Fermi) Энрико (29.9.1901, Рим, – 28.11.1954, Чикаго), итальянский физик, внёсший большой вклад в развитие современной теоретической и экспериментальной физики. После окончания в 1922 Пизанского университета учился в Германии и Нидерландах. В 1926–38 профессор Римского университета; Ф. оказал большое влияние на формирование итал. школы современной физики. В 1938 он эмигрировал из фашистской Италии. В 1939–45 профессор Колумбийского университета, руководил исследовательскими работами США в области использования ядерной энергии. С 1946 профессор Чикагского университета.

  Ф. принимал деятельное участие в создании основ квантовой физики. В 1925 он разработал статистику частиц, подчиняющихся Паули принципу (см. ) .В 1934 создал количественную теорию b-распада, основанную на предположении В. о том, что b-частицы испускаются одновременно с нейтрино. В 1934–38 Ф. с сотрудниками изучал свойства нейтронов и практически заложил основы нейтронной физики; впервые наблюдал искусственную радиоактивность, вызванную бомбардировкой ряда элементов (в т. ч. урана), открыл явление замедления нейтронов и создал теорию этого явления (Нобелевская премия, 1938). В декабре 1942 Ф. впервые удалось осуществить ядерную цепную реакцию в построенном им первом в мире ,где в качестве замедлителя нейтронов использовался графит, в качестве горючего – уран.

  Последние годы жизни занимался физикой высоких энергий. Впервые начал экспериментальные исследования взаимодействий заряженных p-мезонов разных энергий с водородом и получил ряд фундаментальных результатов. Ф. принадлежат также теоретические работы в области физики высоких энергий (статистическая теория множественного образования мезонов в соударении двух нуклонов, теория происхождения космических лучей и др.).