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Naine blanche et statistique fermi-dirac



  1. #1
    Fenix83

    Naine blanche et statistique fermi-dirac

    J'ai une question qui va sembler stupide à certains.

    On dit d'une naine blanche qu'elle ne produit plus d'énergie. Or, la matière dégénérée obéit à la statistique de fermi-dirac qui interdit à deux fermions d'occuper le même état quantique. J'en déduit qu'à l'état dégénéré, la matière produit de l'énergie. Je me trompe ?

    -----


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  3. #2
    Deedee81

    Re : Naine blanche et statistique fermi-dirac

    Salut,

    Citation Envoyé par Fenix83 Voir le message
    J'ai une question qui va sembler stupide à certains.
    Aucune question n'est supide. Ce qui le sont parfois c'est les réponses ou les affirmations

    Citation Envoyé par Fenix83 Voir le message
    On dit d'une naine blanche qu'elle ne produit plus d'énergie. Or, la matière dégénérée obéit à la statistique de fermi-dirac qui interdit à deux fermions d'occuper le même état quantique.
    Exact.

    (en fait elle émet encore de l'énergie car elle se refroidit très très très lentement, mais ça n'a rien à voir avec ta question)

    Citation Envoyé par Fenix83 Voir le message
    J'en déduit qu'à l'état dégénéré, la matière produit de l'énergie. Je me trompe ?
    Oui, c'est une erreur.

    Ca veut simplement dire que la matière ne saurait plus se contracter (ou presque, voir les étoiles à neutrons). Mais ça ne veut pas dire qu'elle produit de l'énergie. Je ne comprend pas pourquoi tu en déduits cela ???
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  4. #3
    Fenix83

    Re : Naine blanche et statistique fermi-dirac

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message

    Oui, c'est une erreur.

    Ca veut simplement dire que la matière ne saurait plus se contracter (ou presque, voir les étoiles à neutrons). Mais ça ne veut pas dire qu'elle produit de l'énergie. Je ne comprend pas pourquoi tu en déduits cela ???
    Mais cela ne veut-il pas dire que certains électrons ne peuvent jamais atteindre leur niveau d'excitation minimal ?

  5. #4
    Deedee81

    Re : Naine blanche et statistique fermi-dirac

    Citation Envoyé par Fenix83 Voir le message
    Mais cela ne veut-il pas dire que certains électrons ne peuvent jamais atteindre leur niveau d'excitation minimal ?
    Salut,

    Non.

    C'est comme pour les atomes. La statistique de Fermi-Dirac s'y applique aussi. Ou plus exactement le principe d'exclusion dont cette statistique découle.

    Un mot sur la structure de l'atome. Il y a des couches d'énergie bien définie. Les couches s, p, d...

    Les électrons se placent sur ces couches. Les orbitales sont les zones de probabilité la plus grande de trouver les électrons.

    Sur la couche s on peut placer deux électrons car ils ont deux états de spin.

    Si on a un troisième électron (disons le lithium, qui a trois électrons), il se place sur la couche p.

    Sur la couche p on peut avoir jusqu'à six électrons (il y a trois états de moment angulaire, les orbitales ont la forme d'un sablier alors que les orbitales s sont sphériques).

    Si on un neuvième électron, il se placera sur la couche d. Etc....

    Et ces électrons, disons ceux sur la couche p, sont à leur état d'énergie minimale (puisqu'il n'y a pas de place sur la couche s).

    Un atome stable, isolé, ne produit pas d'énergie !

    Pour cela il faut le perturber. Par exemple, si un photon est absorbé par l'électron de la couche p le faisant grimper sur la couche d. Après quelques instants, il va retomber sur la couche p en émettant un photon.

    La situation est la même pour la matière dégénérée sauf qu'au lieu d'un atome isolé c'est un réseau compact d'atomes (cela change singulièrement la forme des orbitales et c'est nettement plus complexe vu le nombre d'atomes et d'électrons, un traitement statistique est donc nécessaire).
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)

  6. #5
    mach3

    Re : Naine blanche et statistique fermi-dirac

    mon cher deedee, tu dois réviser ton atomistique au plus vite...

    Dans le lithium, le 3é électron va dans une deuxième sous-couche s (la 2s). Quand la 2s est remplie, on commence à remplir la 2p avec le 5é électron. Arrivé au dixième électron, 1s, 2s et 2p sont toutes pleines, on met donc le 11é dans la 3s, etc...

    http://fr.wikipedia.org/wiki/Configu...at_fondamental

    ça ne change pas ton argumentation dans le principe, mais le remplissage des couches ne se fait pas comme tu l'as décrit.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  7. A voir en vidéo sur Futura

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