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Statistische Mechanik

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Zusammenfassung

In der statistischen Mechanik werden alle Zustände des betrachteten Systems durch ihre Energie gekennzeichnet und thermodynamischen Größen als mit der energieabhängigen Wahrscheinlichkeit gewichtete Summen berechnet. Ein Tabellenaufbau ist dafür gut geeignet. In einer zentralen Spalte wird dabei zunächst die Energie aufgelistet oder aus Zuständen ermitteln, parallel dazu die Wahrscheinlichkeit, dass das System den zugehörigen Zustand annimmt. Der Zustandsraum wird durch eine repräsentative Auswahl von Zuständen (Monte-Carlo-Verfahren) oder durch eine Zustandsdichte modelliert. Wir behandeln die Quantenstatistik des harmonischen Oszillators und vergleichen seine thermodynamische Entropie, die als Integral der reduzierten Wärmemenge über die Temperatur berechnet wird mit derjenigen, die statistisch aus der Verteilung bei einer Temperatur erhalten wird. Wir untersuchen ferner
  • das Debye-Modell für die Wärmekapazität eines Festkörpers,

  • die Wärmekapazität von Elektronen in Metallen sowie

  • die Temperaturabhängigkeit der Elektronen- und Löcherdichte in Halbleitern.

Copyright information

© Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2018

Authors and Affiliations

  1. 1.Fakultät für PhysikUniversität Duisburg-EssenEssenDeutschland

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