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. STATISTISCHE MECHANIK & THERMODYNAMIK Vorlesung ...

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KAPITEL 7C: BOSESTATISTIK§64 Das Plancksche StrahlungsgesetzPhotonengas!Quantenmechanik nur bedingt nötig:Einsteinsche Theorie war lange vor Formulierung der QMGeschwindigkeit: c. Spin +1 und −1Photon wird beschrieben als ebene Welle⃗E(⃗r, t) = ɛe i(⃗ k·⃗r−ωt)(771)Energie ωImpuls ⃗ k wobei c = ω/| ⃗ k|Polarisationsvektor ⃗ɛ mit⃗ɛ · ⃗k = 0, |⃗ɛ| = 1 (772)Quantisierungsvorschrift: in Kubus mit Volumen L 3 muss gelten⃗ k =2πL ⃗n, ⃗n ∈ IN3 (773)Also ist Zahl der möglichen Impulszustände zwischen k und k + dkV 4πk 2 dk(2π) 3 (774)Photonzahl ist nicht erhalten:Atome absorbieren und emittieren PhotonenDies macht alles sehr einfach:Zustandssumme ist ∑ e −E/kTDie Summe geht über alle Photonzahlen in allen Energiezuständen:keinerlei constraintÜbung: argumentiere, dass chemisches Potential Null ist für PhotonenFühre Besetzungszahlen ein:n ⃗k,⃗ɛ (775)204

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