gaz parfait

[invite42664310]

bonjour,
est ce que quelq'un pourrait m expliquer la théorie des gaz parfait de Fermi de manière simple ? Et la raison pour laquelle il s est penché sur la question ?
merci beaucoup
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[invite4ff2f180]

Bonjour,
tu veux dire le gaz parfait pour des fermions ?
La raison pour laquelle les physiciens se sont intéressés à ce modèle, c'est parce que c'est le plus simple. De même en physique classique, on commence par s'intéresser au gaz parfait car c'est l'équation d'état réaliste la plus simple que l'on a. Ensuite, si ça ne suffit pas, on ajoute les interactions. Souvent ces interactions sont prises en compte grâce à une approximation dite "de champ moyen" et lorsqu'elle ne suffit pas non plus, il faut pousser plus loin les calculs mais là ça commence à devenir plus difficile.

Pour en revenir à la question, un gaz parfait de fermions correspond à N fermions (dans une boite par exemple) sans interactions entre eux. Puisque ce sont des fermions et que l'on s'intéresse au caractère quantique, ils ne vérifient pas à la statistique de Boltzmann mais plutôt la statistique de Fermi-Dirac. Une des caractéristiques de cette statistique, c'est que deux particules ne peuvent pas être dans le même état quantique, par conséquent, à très basse température, toutes les particules sont "gelées" sauf celle proche de l'énergie de Fermi car le "gap" énergétique est trop important par rapport à l'agitation thermique.

cordialement,

[invite42664310]

merci pour la réponse, mais la théorie des gaz parfait n'existe t elle pas justement pour des gaz (donc des molecule) ? ou c'est alors un abus de langage ? Je pensais que cela pouvait se raprocher de mouvement brownien.

[LPFR]

Bonjour.
La théorie de gaz parfaits (PV=nRT) ne date pas de Fermi mais de bien avant. Consultez wikipedia.
Et la statistique de Fermi-Dirac, concerne des fermions, comme Mixoo vous l'a expliqué.
Et le mouvement Brownien n'est pas relié directement à la statistique de Fermi.
Au revoir.

[A voir en vidéo sur Futura]

[coussin]

Je pense qu'il parle de la théorie pour décrire les électrons d'un métal par exemple. http://fr.wikipedia.org/wiki/Gaz_de_...ons_quantiques