費米溫度英文解釋翻譯、費米溫度的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Fermi temperature

分詞翻譯：

費米的英語翻譯：

Fermi
【化】 femtometre (fm); fermi

溫度的英語翻譯：

temperature
【化】 temperature
【醫】 T; temperature

專業解析

費米溫度（Fermi Temperature）是凝聚态物理學中描述費米子系統量子簡并性的關鍵參數。它标志着系統從經典行為過渡到顯著量子行為的特征溫度阈值。

定義與物理意義：費米溫度 ( T_F ) 定義為費米能級 ( E_F ) 對應的等效溫度，其數學表達式為： $$ T_F = frac{E_F}{k_B} $$ 其中 ( k_B ) 為玻爾茲曼常數。該溫度并非系統的實際物理溫度，而是反映費米子在絕對零度時占據的最高能态所對應的能量标度。當系統的實際溫度 ( T ll T_F ) 時，量子效應（如泡利不相容原理）主導系統行為；當 ( T gg T_F ) 時，系統趨于經典統計行為。

典型應用場景：

金屬中的電子氣：金屬的費米溫度通常在 ( 10 - 10 , text{K} ) 量級（如銅的 ( T_F approx 8.2 times 10 , text{K} )），遠高于室溫（300 K），因此金屬電子始終處于量子簡并态，其熱容等性質需用量子統計描述。
白矮星與中子星：緻密天體内部電子/中子的費米溫度可達 ( 10 - 10^{11} , text{K} )，量子簡并壓支撐星體抵抗引力坍縮。
冷原子氣體：超冷費米氣體實驗中，通過激光冷卻可将系統溫度降至費米溫度以下（( T < T_F )），實現量子簡并并觀測超流相變。

權威參考文獻：

Ashcroft, N. W., & Mermin, N. D. (1976). Solid State Physics. Cengage Learning. （經典固體物理教材，第2章詳述費米溫度概念）
Kittel, C. (2005). Introduction to Solid State Physics (8th ed.). Wiley. （第6章系統推導金屬自由電子氣的費米溫度）
Pethick, C. J., & Smith, H. (2002). Bose-Einstein Condensation in Dilute Gases. Cambridge University Press. （第3章讨論超冷費米氣體中的費米溫度标度）

網絡擴展解釋

費米溫度是凝聚态物理和統計力學中的重要概念，其定義和物理意義如下：

1. 基本定義費米溫度（( T_F )）是費米能量（( E_F )）對應的等效溫度，計算公式為： $$ T_F = frac{E_F}{k_B} $$ 其中，( k_B ) 為玻爾茲曼常數。該公式表明，費米溫度直接關聯了量子系統的能量特征與熱力學溫度。

2. 物理意義

量子簡并判據：當實際溫度 ( T ll T_F ) 時（如金屬中的電子氣），系統處于量子簡并态，需用費米-狄拉克統計描述，此時量子效應主導。
能級占據特性：費米能級 ( E_F ) 在絕對零度時對應電子占據的最高能級，此時費米溫度反映了該能級的熱激發阈值。

3. 典型應用場景

金屬電子氣：金屬中自由電子的費米溫度通常高達數萬開爾文，因此常溫下（( T ll T_F )）需用量子統計描述。
低溫物理：在極低溫實驗中，若溫度接近費米溫度，系統會表現出強關聯量子行為（如超導、超流）。

4. 補充說明費米能級（( E_F )）的物理意義是：絕對零度時電子占據概率為1/2的能級位置。費米溫度通過 ( T_F ) 将這一量子概念與經典熱力學溫度标度聯繫起來，成為區分經典與量子行為的關鍵參數。