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Statistische Physik

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Statistische Physik

Bohr und Heisenberg: Boltzmann-Statistik, Zustandssumme | Schwarzer Körper | Vielteilchentheorie

Statistische Physik ist ein Teilgebiet der Physik, das sich mit der Untersuchung physikalischer Systeme auf der Grundlage statistischer Methoden beschäftigt. Sie befasst sich mit der Beschreibung von Materie und Energie in großen Systemen, in denen viele Teilchen miteinander wechselwirken. Dabei werden statistische Gesetzmäßigkeiten auf Mikroebene auf makroskopische Eigenschaften des Systems übertragen.

Die Boltzmann-Statistik, benannt nach dem Physiker Ludwig Boltzmann, ist ein fundamentales Konzept in der statistischen Physik. Sie beschreibt die statistische Verteilung der Energieniveaus in einem System von Teilchen. Die Zustandssumme ist eine wichtige Größe in der statistischen Physik, die verwendet wird, um thermodynamische Eigenschaften eines Systems zu berechnen, insbesondere in der statistischen Mechanik.

Ein schwarzer Körper ist ein idealisiertes physikalisches Modell, das alle ankommenden elektromagnetischen Strahlen absorbiert und keine reflektiert. Er strahlt daher auch bei einer bestimmten Temperatur kontinuierlich Wärmestrahlung ab. Die Theorie des schwarzen Körpers war ein wichtiger Meilenstein in der Entwicklung der Quantenmechanik.

Die Vielteilchentheorie beschäftigt sich mit der Untersuchung von Systemen, die aus vielen miteinander wechselwirkenden Teilchen bestehen, wie beispielsweise Festkörper oder Gase. Sie beruht auf statistischen Methoden und quantenmechanischen Prinzipien, um die makroskopischen Eigenschaften solcher Systeme zu beschreiben.

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