Das Photonengas

Zusammenfassung

Jeder Körper mit T ≠ 0 emittiert und absorbiert elektromagnetische Strahlung. In einem evakuierten geschlossenen Hohlraum vorgegebener Wandtemperatur wird sich daher ein Gleichgewicht zwischen der Strahlung im Hohlraum (Hohlraumstrahlung) und den Wänden einstellen. Die Hamiltonfunktion des freien elektromagnetischen Feldes kann als Summe von Hamiltonfunktionen unabhängiger harmonischer Oszillatoren mit jeweils bestimmter Frequenz ν_i(i= 1, 2,..., ͚) dargestellt werden. Die Quantenmechanik zeigt, daß für jeden harmonischen Oszillator der Frequenz ν_i nur diskrete Werte der Energie

$${\rm h}\nu _{\rm i} \left( {\frac{1}{2} + {\rm n}_{\rm i} } \right){\rm, n}_{\rm i} = 0,1,2, \ldots ,\infty$$

((17.1))