Vorlesungsskript Physik IV - Walther Meißner Institut - Bayerische ...

INHALTSVERZEICHNIS PHYSIK IV xi13 Quantenstatistik 48713.1 Identische Teilchen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48813.1.1 Klassischer Fall: Maxwell-Boltzmann-Statistik . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48813.1.2 Quantenmechanischer Fall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48813.2 Die quantenmechanischen Verteilungsfunktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49113.2.1 Quantenstatistische Beschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49113.2.2 Photonen-Statistik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49413.2.3 Die Fermi-Dirac-Statistik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49513.2.4 Die Bose-Einstein-Statistik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49813.2.5 Quantenstatistik im klassischen Grenzfall . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50013.3 Die Zustandsdichte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50313.3.1 Vertiefungsthema:Das freie Elektronengas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50613.3.2 Das Photonengas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51013.4 Vertiefungsthema:Die Bose-Einstein Kondensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51313.4.1 Historische Entwicklung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51313.4.2 Temperatur der Bose-Einstein Kondensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51413.4.3 Realisierung eines Bose-Einstein Kondensats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52013.4.4 Beobachtung der Bose-Einstein Kondensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52513.4.5 Atomlaser und Kohärenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526III Anhang 531A Rutherfordsche Streuformel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533B Krummlinige Koordinaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 538C ̂L i , ̂L 2 in Kugelkoordinaten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544D Vertauschungsrelationen ̂L i , ̂L 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 546E Heliumatom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 548E.1 Korrigierte Ionisierungsenergie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 551F Potenzialkurve für das H + 2-Molekül . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 553G Literatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 557H SI-Einheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559H.1 Geschichte des SI Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559H.2 Die SI Basiseinheiten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5612003