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Alexander Fufaev

Gesamte Energie - freies Elektronengas (3D)

aus dem Bereich: Formeln
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\[ E ~=~ \frac{3}{5} \, k_{\text B} \, T_{\text F} \, N \]
Energie \( E \) SI-Einheit: \( \text{J} ~=~ \frac{\text{kg} \, \text{m}^2}{\text{s}^2} \) (Joule)

des gesamten freien, nicht-wechselwirkenden Elektronengases beim absoluten Temperaturnullpunkt \( T ~=~ 0 \). Das heißt: Bei quantenmechanischer Betrachtung des freien Elektronengases, besitzt es selbst bei \( T ~=~ 0 \) eine sehr große Energie.

Beim klassischen Gas würden die Gasteilchen beim absoluten Temperaturnullpunkt keine Energie besitzen: \( E ~=~ \frac{3}{2} \, k_{\text B} \, T ~=~ 0 \).

Fermi-Temperatur \( T_{\text F} \) SI-Einheit: \( \text{K} \) (Kelvin)

ist definiert als \( T_{\text F} ~=~ \frac{E_{\text F} }{k_{\text B}} \).

Teilchenzahl \( N \) SI-Einheit: dimensionslos

im System, in dem sich das quantenmechanische Fermi-Gas befindet.

Boltzmann-Konstante \( k_{\text B} \) SI-Einheit: \( \frac{\text J}{\text K} \)

tritt öfters in der statistischen Physik und in der Thermodynamik auf. Sie hat den Wert: \( k_{\text B} ~\approx~ 1.380 \,*\, 10^{-23} \, \frac{\text J}{\text K} \).

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