İçeriğe atla

Fermi gazı

Fermi gazı, çok sayıda etkileşime girmeyen fermiyonların oluşturduğu bir madde hâlidir. Fermi-Dirac istatistiklerine tabi olan ve elektron, proton, nötron gibi atomaltı parçacıkların dahil olduğu fermiyonlar; genel olarak yarım tam sayı spine sahiplerdir. Bu istatistikler, Fermi gazındaki fermiyonların enerjilerinin ısı dengesine uygun ve sayı yoğunluğu, sıcaklık ve uygun enerji durumlarına bağlı olarak belirlenmesine yol açmaktadır. Fermi gazı ismini, Enrico Fermi'den alır.[1]

Kaynakça

  1. ^ Fermi, Enrico (1 Kasım 1926). "Zur Quantelung des idealen einatomigen Gases" (PDF). Zeitschrift für Physik (Almanca). 36 (11-12). ss. 902-912. Bibcode:1926ZPhy...36..902F. doi:10.1007/BF01400221. ISSN 0044-3328. 6 Nisan 2019 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 16 Kasım 2019. 

İlgili Araştırma Makaleleri

Parçacık fiziğinde, bozonlar Bose-Einstein yoğunlaşmasına uyan parçacıklardır; Satyendra Nath Bose ve Einstein'a atfen isimlendirilmişlerdir. Fermi-Dirac istatistiklerine uyan fermiyonların tersine, farklı bozonlar aynı kuantum konumunu işgal eder. Böylece, aynı enerjiye sahip bozonlar uzayda aynı mekânı işgal edebilirler. Bu nedenle her ne kadar parçacık fiziğinde her iki kavram arasındaki ayrım kesin belirgin değilse de, fermiyonlar genelde madde ile bileşikken, bozonlar sıklıkla güç taşıyıcı parçacıklardır.

<span class="mw-page-title-main">Kömür</span> katmanlı tortul çökellerin arasında bulunan katı, koyu renkli, karbon ve yanıcı gazlar bakımından zengin kayaç

Kömür, katmanlı tortul çökellerin arasında bulunan katı, koyu renkli, karbon ve yanıcı gazlar bakımından zengin kayaçtır. Taşkömürü torkugillerden oluşur. Kömür çoğunlukla diğer elementlerin değişken miktarlarda bulunmasıyla oluşur. Asıl bileşeni karbondur; bunun yanında değişken miktarda hidrojen, kükürt, oksijen ve azot içerir. Isı için yakılan bir fosil yakıt olan kömür dünyanın birincil enerjisinin yaklaşık dörtte birini ve elektriğinin beşte ikisini sağlar. Bazı demir ve çelik üretimi yapan işletmeler ve diğer endüstriyel faaliyetler kömürü yakar. Kömürün ekstraksiyonu ve kullanımı birçok erken ölüme ve çok fazla hastalığa neden olur. Kömür'den her yıl binlerce kişi erken ölüyor.

Fermiyon, parçacık fiziğinde, Fermi-Dirac istatistiğine uyan parçacıktır. Başka bir deyişle, Enrico Fermi ve Paul Dirac'ın gösterdiği üzere, Bose-Einstein istatistiğine sahip bozonların aksine fermiyonlar, belirtilen zamanda sadece bir kuantum durumuna karşılık gelebilen parçacıklardır. Eğer iki ayrı fermiyon uzayda aynı yerde tanımlanmışsa her bir fermiyonun özelliği birbirinden farklı olmak zorundadır. Örnek olarak, iki elektron bir çekirdeğin etrafında aynı orbitalde bulunacaklarsa, bu kez aynı spin durumunda olamazlar ve her orbitalde elektronun biri yukarı diğeri aşağı spin durumundadır.

<span class="mw-page-title-main">Enrico Fermi</span> İtalyan-Amerikalı fizikçi (1901 – 1954)

Enrico Fermi, dünyanın ilk nükleer reaktörü olan Chicago Pile-1'i inşa eden ve Manhattan Projesi'nin bir üyesi olarak tanınan, İtalyan ve daha sonra Amerikan vatandaşlığına kabul edilen bir fizikçiydi. Kendisine "atom çağının mimarı" ve "atom bombasının mimarı" adı verilmiştir. Hem teorik fizikte hem de deneysel fizikte üstün olan çok az fizikçiden biriydi. Fermi, nötron bombardımanı yoluyla indüklenmiş radyoaktivite üzerine yaptığı çalışmalar ve uranyum ötesi elementlerin keşfi nedeniyle 1938 Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü. Fermi, meslektaşlarıyla birlikte nükleer enerjinin kullanımına ilişkin, tamamı ABD hükûmeti tarafından devralınan birçok patent başvurusunda bulundu. İstatistik mekaniğinin, kuantum teorisinin, nükleer ve parçacık fiziğinin gelişimine önemli katkılarda bulundu. Parlak bir öğrenciydi, henüz 21 yaşındayken Pisa Üniversitesi'nden fizik doktoru unvanını aldı.

<span class="mw-page-title-main">Parçacık fiziği</span>

Parçacık fiziği, maddeyi ve ışınımı oluşturan parçacıkların doğasını araştıran bir fizik dalıdır. Parçacık kelimesi birçok küçük nesneyi andırsa da, parçacık fiziği genellikle gözlemlenebilen, indirgenemez en küçük parçacıkları ve onların davranışlarını anlamak için gerekli temel etkileşimleri araştırır. Şu anki anlayışımıza göre bu temel parçacıklar, onların etkileşimlerini de açıklayan kuantum alanlarının uyarımlarıdırlar. Günümüzde, bu temel parçacıkları ve alanları dinamikleriyle birlikte açıklayan en etkin teori Standart Model olarak adlandırılmaktadır. Bu yüzden günümüz parçacık fiziği genellikle Standart Modeli ve onun olası uzantılarını inceler.

<span class="mw-page-title-main">Pauli dışarlama ilkesi</span> Kuantum mekaniği prensibi: iki özdeş fermiyon aynı anda, aynı kuantum halinde bulunamazlar.

Pauli dışarlama ilkesi ya da Pauli dışlama ilkesi, iki ya da daha çok özdeş fermiyonun aynı kuantum durumda olamayacağını belirten bir kuantum mekaniği yasasıdır. Bu yasa, kuramsal fizikçi Wolfgang Pauli tarafından 1925 yılında bulunmuştur. İlk bulunuşunda yasa yalnızca elektronlar için geçerliyken, 1940 yılında Spin-istatistik teoreminin bulunmasıyla birlikte bütün fermiyonları kapsayacak biçimde genişletilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Atomaltı parçacık</span> Atomdan küçük, atomu da oluşturan maddeler.

Atomdan küçük, atomu da oluşturan maddeler. En çok bilinenleri, alt parçacıklardan (kuarklardan) oluşan proton ve nötron; lepton olan elektrondur. Yapısı tamamen keşfedilmemiş atomaltı parçacıklara örnek olarak foton (ışık), bozon, mezon, fermiyon, baryon ve graviton verilebilir.

Enrico Fermi (1901–1954) dünyanın ilk nükleer reaktörünü inşa eden İtalyan fizikçidir.

<span class="mw-page-title-main">Atom çekirdeği</span> Atomun çekim kuvvetinin etkisiyle, çevresinde elektronlar dolaşan, proton ve nötronlardan oluşan pozitif elektron yüklü merkez bölümü

Atom çekirdeği, atomun merkezinde yer alan, proton ve nötronlardan oluşan küçük ve yoğun bir bölgedir. Atom çekirdeği 1911 yılında Ernest Rutherford tarafından keşfedildi. Bu keşif, 1909 yılında gerçekleştirilen Geiger-Marsden deneyine dayanmaktadır. Nötronun James Chadwick aracılığıyla 1932 yılında keşfinden sonra, çekirdeğin proton ve nötronlardan oluştuğu modeli Dmitri Ivanenko ve Werner Heisenberg tarafından çabucak geliştirildi. Atomun kütlesinin neredeyse tamamı çekirdek içerisindedir, elektron bulutunun atom kütlesine katkısı oldukça azdır. Proton ve nötronlar çekirdek kuvveti tarafından çekirdeği oluşturmak için birbirlerine bağlanmıştır. 

Fermi-Dirac istatistikleri, fizik biliminin bir parçası olarak Pauli dışlama prensibine uyan eş parçacıkları içeren sistemdeki bir parçacığın enerjisini tanımlar. Birbirlerinden bağımsız olarak bunu keşfeden Enrico Fermi ve Paul Dirac'tan sonra adlandırılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Yoichiro Nambu</span> Amerikalı teorik fizikçi (1921 – 2015)

Yoichiro Nambu Japonya doğumlu Amerikan fizikçidir. Chicago Üniversitesi Enrico Fermi Enstitüsü'nde ve Harry Pratt Judson fizik dalı üstün hizmet profesörüdür. Teorik fizik dalında atomaltı parçacıkları mekanizmasında kendiliğinden simetri kırılması keşfi üzerine 2008 Nobel Fizik Ödülünü kazanmıştır.

Kuantum mekaniğinde fermi enerjisi, genelde mutlak sıfır sıcaklığında etkileşimde olmayan fermiyonlardan oluşan bir kuantum sistemi içerisinde, en yüksek ve en düşük seviyede dolu vaziyetteki tek parçacık durumları arasındaki enerji farkını temsil eden bir konsepttir. Bir metalde en düşük dolu durum genelde iletken bandın altı olarak alınırken, bir fermi gazında bu durumun sıfır kinetik enerjisi olduğu kabul edilir.

Fermi enerjisi, elektronların toplam kimyasal potansiyeli ya da elektrokimyasal potansiyeli olarak tanımlanır ve µ veya şeklinde gösterilir. Bir cismin Fermi seviyesi, bir termodinamik miktardır ve termodinamik iş, cisme bir elektron eklemeye ihtiyaç duyduğundan ötürü, Fermi seviyesi önemlidir. Fermi seviyesinin açık bir şekilde anlaşılması-elektronik özelliklerin belirlenmesinde Fermi seviyesinin elektronik bağ yapısı ile olan ilişkisi ve bir elektronik devrede Fermi seviyesinin voltaj ve yük akışı ile olan ilişkisi- katı hal fiziğinin anlaşılması için gereklidir.

<span class="mw-page-title-main">Türkiye'de enerji</span>

Türkiye her yıl birincil enerjisi 6 exajoule tüketiyor, kişi başı 20 megawatt saat (MW/s)'ten fazla. Türkiye'de enerji beşte dört'ten fazla fosil yakıtan: %31 petrol, %28 doğalgaz ve %27 kömür(2016 itibarıyla). Türkiye'nin enerji politikası fosil yakıtın ithalatını küçültmek ister, çünkü onlar ithalatın ödemelerinden dörtte biri kapsamaktadır.. Enerjisi kaynaklarının fosil yakıt olması yüzünden Türkiye’den sera gazı emisyonları dünyada ortalama kişi başından daha büyük, yılda kişi başına 6 ton'dan fazla gelmektedir.

<span class="mw-page-title-main">Herbert L. Anderson</span> Amerikalı fizikçi (1914 – 1988)

Herbert Lawrence Anderson, Manhattan Projesi’ne katkı sağlayan Amerikalı nükleer fizikçidir. Ayrıca Amerika’da Kolumbiya Üniversitesi’nin Pupin binasının bodrumunda nükleer fizyonun ilk gösterimini yapan takımın da üyesiydi. Trinity kod adlı ilk atom bombası testinde yer aldı. İkinci dünya savaşı bittikten sonra 1982’ye kadar Chicago Üniversitesi’nde fizik profesörlüğü yaptı. Burada, Fermi’ye Enrico Fermi Enstitü’sünü kurmaya yardım etti ve 1958’den 1962’ye kadar yöneticiliğini yaptı. Kariyerinin ikincisi parçasında ise Los Alomos Ulusal Laboratuvar’ında kıdemli olarak çalıştı. Enrico Fermi Ödülü’nü de aldı. Anderson’ın soyundan Haham Meir Katzenellenbogen The Unbroken Chain’de detaylandırılmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Bruno Pontecorvo</span> İtalyan fizikçi

Bruno Pontecorvo, Enrico Fermi' nin ilk zamanlarındaki asistanı, yüksek enerji fiziği ve nötrinolar üzerine sayısız çalışmanın yazarı olan İtalyan nükleer fizikçi. Bir komünistin ikna etmesi sonucu, 1950'de Sovyetler Birliği'ne gitti ve burada muon çürümesi ve nötrinolar üzerine araştırmalarına devam etti. Prestijli Pontecorvo Ödülü, 1995 yılında onun anısına tesis edildi.

<span class="mw-page-title-main">Mersin Deniz Feneri</span> Mersin kent merkezinde bulunan deniz feneri

Mersin Deniz Feneri, Mersin kent merkezinde bulunan bir deniz feneridir.

<span class="mw-page-title-main">Mary Tsingou</span> Amerikalı matematikçi

Mary Tsingou, Yunan kökenli Amerikalı fizikçi ve matematikçidir. Los Alamos Ulusal Laboratuvarı'ndaki MANIAC bilgisayarındaki ilk programcılardan biri olması ve kaos teorisi ve bilimsel hesaplama alanlarına ilham kaynağı olan Enrico Fermi, John Pasta ve Stanislaw Ulam ile birlikte çalışmasıyla tanınır.

<span class="mw-page-title-main">Leona Woods</span>

Leona Harriet Woods, daha sonra Leona Woods Marshall ve Leona Woods Marshall Libby olarak bilinir, ilk nükleer reaktörü ve ilk atom bombasını inşa etmeye yardım eden Amerikalı bir fizikçiydi.

Yoz madde veya dejenere madde Pauli dışlama ilkesinin termal basınca ek olarak veya termal basınç yerine önemli bir basınç uyguladığı oldukça yoğun bir fermiyonik madde halidir. Tanım; elektronlar, protonlar, nötronlar veya diğer fermiyonlardan oluşan maddeler için geçerlidir. Terim esas olarak astrofizikte, yerçekimi basıncının kuantum mekanik etkilerinin önemli olduğu kadar aşırı olduğu yoğun yıldız nesnelerine atıfta bulunmak için kullanılır. Bu tür madde, termal basıncın tek başına yerçekimi çökmesini önlemek için yeterli olmadığı beyaz cüceler ve nötron yıldızları gibi son yıldız evrim hallerinde yıldızlarda doğal olarak bulunur.