Большая Советская Энциклопедия (ФЕ)

  Соч.: Zur Quantelung des idealen einatomigen Gases, «Zeitschrift für Physik», 1926, Bd 36, Н. 11/12; Artificial radioactivity produced by neutron bombardment, «Procedings of the RoyalSociety», s. A, 1934, v. 146, № 857; то же, там же, 1935, v. 149, № 868 (совместно с др.); On the absorption and the diffusion of slow neutrons, «Physical Review», s. 2, 1936, v. 50, № 10 (совместно с E. Amaldi); Tentative diunaTeoria dei raggi «b», «Nuovo Cimento», 1934, v. 11, № 1; в рус. пер. – Ядерная физика, М., 1951; Лекции по атомной физике, М., 1952; Элементарные частицы, 2 изд., М., 1953; Молекулы и кристаллы, М., 1947; Элементарная теория котлов с цепными ядерными реакциями, «Успехи физических наук», 1947, т. 32, в. 1, с. 54–65; Лекции о p-мезонах и нуклонах, М., 1956; Научные труды, т. 1–2, М., 1971–1972; Термодинамика, 2 изд., Хар., 1973.

  Лит.: Понтекорво Б., Энрико Ферми, «Успехи физических наук», 1955, т. 57, в. 3; Ферми Л., Атомы у нас дома, пер. с англ., М., 1958.

  Б. М. Понтекорво.

Э. Ферми.

Ферми-газ

Фе'рми-газ, газ Ферми, газ из частиц с полуцелым спином , подчиняющийся Ферми – Дирака статистике . Ф.-г. из невзаимодействующих частиц называется идеальным Ф.-г. К Ф.-г. относятся электроны в металлах и полупроводниках, электроны в атомах с большими атомными номерами, нуклоны в тяжёлых атомных ядрах, газы квазичастиц с полуцелым спином. При температуре Т = 0 К идеальный Ф.-г. находится в основном состоянии и его частицы заполняют все квантовые состояния с энергией вплоть до некоторой максимальной, зависящей от плотности газа и называется энергией Ферми (E_F ), а состояния с энергией Е > E_F – свободны (полное квантовое вырождение Ф.-г.). При T ¹ 0 К среднее число заполнения квантового состояния идеального Ф.-г. описывается функцией распределения ферми. Для неидеального Ф.-г. также существует граничная энергия Ферми, хотя его частицы не находятся в определенных квантовых состояниях. В неидеальном Ф.-г. электронов в металле при очень низких температурах вследствие притяжения электронов с равными но противоположно направленными импульсами и спинами возможно образование коррелированных пар электронов (Купера эффект ) и переход металла в сверхпроводящее состояние, Ф.-г. электронов в тяжёлых атомах описывается моделью Томаса – Ферми (см. Самосогласованное поле ).

  Д. Н. Зубарев.

Ферми-Дирака статистика

Фе'рми – Дира'ка стати'стика, квантовая статистическая физика , применимая к системам тождественных частиц с полуцелым спином (¹ /₂ , ³ /₂ ,... в единицах Планка постоянной ). Ф. – Д. с. предложена Э. Ферми в 1926; в том же году П. Дирак выяснил её квантовомеханический смысл.

  В квантовой физике состояние системы описывается волновой функцией , зависящей от координат и спинов всех её частиц. Для системы частиц, подчиняющихся Ф. – Д. с. (фермионов ), волновая функция антисимметрична, т. е. меняет знак при перестановке любой пары тождеств. частиц. В 1940 В. Паули доказал, что тип статистики однозначно связан со спином частиц (в отличие от частиц с полуцелым спином, совокупность частиц с целым спином подчиняется Бозе – Эйнштейна статистике ). Согласно Ф. – Д. с., в каждом квантовом состоянии может находиться не более одной частицы (Паули принцип ). Для идеального газа фермионов (ферми-газа ) в случае равновесия среднее число  частиц в состоянии с энергией E_i определяется функцией распределения Ферми: , где буквой i помечен набор квантовых чисел, характеризующих состояние частицы, k – Больцмана постоянная , Т – абсолютная температура газа, m – химический потенциал . Ф. – Д. с. применима к ферми-газам и ферми-жидкостям.

  Д. Н. Зубарев.

Ферми-жидкость

Фе'рми-жи'дкость,квантовая жидкость из тождественных частиц (или квазичастиц ) с полуцелым спином (фермионов).

Фермий

Фе'рмий (лат. Fermium, в честь Э. Ферми ), Fm, искусственно полученный радиоактивный химический элемент семейства актиноидов , атомный номер 100; стабильных изотопов не имеет (известны изотопы Ф. с массовыми числами от 244 до 258). Впервые Ф. идентифицирован А. Гиорсо и др. в январе 1953 в виде изотопа ²⁵⁵ Fm с периодом полураспада T_1/2 = 20,1 ч, который содержался в пыли, собранной после термоядерного взрыва (работа производилась с участием учёных Радиационной лаборатории Калифорнийского университета, Лос-Аламосской научной лаборатории и Аргоннской национальной лаборатории). Обнаруженный изотоп – продукт b-распада ²⁵⁵ U, образовавшегося в результате последовательного захвата 17 нейтронов ядрами ²³⁸ U.