Öppna huvudmenyn

Fermis gyllene regel, uppkallad efter fysikern Enrico Fermi, är en formel för att beräkna den konstanta övergångssannolikheten per tidsenhet mellan två egentillstånd för ett kvantsystem som utsätts för en svag (tidsberoende) störning.

FormlerRedigera

Tidsoberoende störningRedigera

Övergångssannolikheten per tidsenhet från ett initialtillstånd   till ett finaltillstånd   ges enligt Fermis gyllene regel för en tidsoberoende störning   av

 

där   och   är energierna för start- respektive finaltillståndet. Om det finns flera olika finaltillstånd med identiska övergångselement, ges den totala övergångssannolikheten per tidsenhet av

 

där   är tillståndstätheten av finaltillstånd vid initialenergin  .

Periodisk störningRedigera

För en periodisk störning   med vinkelfrekvens   erhålls ett liknande resultat, men start- och finalenergierna kan nu skilja   på grund av att energi har absorberats eller emitterats under processen:

 

AntagandenRedigera

Fermis gyllene regel bygger på tidsberoende störningsteori med ett antal antaganden. Störningen antas vara så svag att populationen av det initiala tillståndet inte påverkas nämnvärt; i annat fall kommer övergångssannolikheten per tidsenhet att variera med tiden. Observationstiden antas också vara mycket lång i förhållande; annars erhålls en annan funktion istället för deltafunktionen i uttrycket för den gyllene regeln.

HärledningRedigera

AnvändningRedigera

Fermis gyllene regel har stor betydelse för att beräkna exempelvis sönderfallskonstanter inom kärnfysiken och elektron- eller värmeströmmar i nanosystem.

Se ävenRedigera

ReferenserRedigera