Квантовый газ

---

Свойства квантового газа зависят от степени его вырождения, характеризующегося температурой вырождения. Температура вырождения ${\displaystyle T_{0}}$ зависит от плотности газа, ${\displaystyle T_{0}\sim {\frac {N^{(2/3)}}{mk}}}$, ${\displaystyle N}$ — концентрация частиц, ${\displaystyle m}$ — масса частицы, ${\displaystyle k}$ — постоянная Больцмана. При условии ${\displaystyle T\gg T_{0}}$ газ является невырожденным и распределение частиц по энергиям описывается распределением Больцмана. В случае ${\displaystyle T\ll T_{0}}$ газ попадает в область квантового вырождения и представляет собой, в зависимости от статистики частиц, вырожденный Ферми-газ (статистика Ферми — Дирака) или Бозе-газ (статистика Бозе — Эйнштейна).

Модель квантового газа широко применяется для решения задач физики твердого тела (электронный газ в металлах), астрофизики (свойства белых карликов и нейтронных звезд), физики конденсированного состояния (сверхтекучесть).

---