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38 Beziehungen: Austauschentartung, Austauschwechselwirkung, Bethe-Formel, Boltzmann-Statistik, Bose-Einstein-Kondensat, Bose-Einstein-Statistik, Boson, Elementarteilchen, Feldquant, Fermi-Dirac-Statistik, Fermi-Energie, Gibbssches Paradoxon, Hong-Ou-Mandel-Effekt, Hyperkern, Ideales Fermigas, Ideales Gas, Kanonisches Ensemble, Kernphysik, Kommutator (Mathematik), Magnetismus, Mikrokanonisches Ensemble, Ortho- und Parawasserstoff, Pauli-Prinzip, Principium identitatis indiscernibilium, Quantenmechanik, Quantenstatistik, Slater-Determinante, Spin, Spin-Statistik-Theorem, Statistische Mechanik, Streutheorie, Unterscheidbarkeit, Urnenmodell, Vielteilchentheorie, Władysław Natanson, Zustandssumme, Zweikörperproblem, Zweite Quantisierung.
Austauschentartung
Austauschentartung bezeichnet bei physikalischen Systemen aus mehreren Teilchen den Vorgang, in dem das System unter Platzaustausch zweier Teilchen den Zustand ändert, der mit dem Ursprungszustand ''entartet'' ist, d. h.
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Austauschwechselwirkung
Die Austauschwechselwirkung (besser spricht man nur von der Austauschenergie oder allgemeiner vom Austauschterm) erhöht oder erniedrigt die Energie eines physikalischen Systems aus mehreren wechselwirkenden identischen Teilchen gegenüber dem Wert, der für den Fall gelten würde, dass die Teilchen nicht identisch, sondern unterscheidbar sind.
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Bethe-Formel
Die Bethe-Formel (auch Bethe-Gleichung, Bethe-Bloch-Formel, Bethe-Bloch-Gleichung oder Bremsformel) gibt den Energieverlust pro Weg an, den schnelle geladene schwere Teilchen (z. B. Protonen, Alphateilchen, Ionen) beim Durchgang durch Materie durch inelastische Stöße mit den Elektronen erleiden; die übertragene Energie bewirkt im Material Anregung oder Ionisation.
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Boltzmann-Statistik
Verhältnis der Wahrscheinlichkeiten für zwei nichtentartete Zustände in Abhängigkeit von der Temperatur gemäß der Boltzmann-Statistik, für verschiedene Energiedifferenzen Die Boltzmann-Statistik der Thermodynamik (auch Boltzmann-Verteilung oder Gibbs-Boltzmann-Verteilung, nach Josiah Willard Gibbs und Ludwig Boltzmann) gibt die Wahrscheinlichkeit an, ein gegebenes physikalisches System in einem bestimmten Zustand anzutreffen, wenn es mit einem Wärmebad im thermischen Gleichgewicht steht.
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Bose-Einstein-Kondensat
Das Bose-Einstein-Kondensat (nach Satyendranath Bose und Albert Einstein; Abkürzung BEK, BEC) ist ein extremer Aggregatzustand eines Systems ununterscheidbarer Teilchen, in dem sich der überwiegende Anteil der Teilchen im selben quantenmechanischen Zustand befindet.
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Bose-Einstein-Statistik
Besetzungszahl \langle n \rangle als Funktion der Energie E - \mu für Bosonen ('''Bose-Einstein-Statistik, obere Kurve''') bzw. Fermionen (Fermi-Dirac-Statistik, untere Kurve), jeweils im Spezialfall der Wechselwirkungsfreiheit und bei konstanter Temperatur T > 0. Das chemische Potential \mu ist ein Parameter, der von Temperatur und Dichte abhängt; im Bose-Fall ist es immer kleiner als die Energie und würde im Grenzfall der Bose-Einstein-Kondensation verschwinden; im Fermi-Fall dagegen ist es positiv, bei T.
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Boson
Skalarbosonen (gelb) Bosonen (nach dem indischen Physiker Satyendranath Bose) sind alle Teilchen, die sich gemäß der Bose-Einstein-Statistik verhalten, in der u. a.
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Elementarteilchen
Elementarteilchen sind unteilbare subatomare Teilchen und die kleinsten bekannten Bausteine der Materie.
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Feldquant
Feldquant ist ein grundlegendes Konzept der Quantenfeldtheorie und bezeichnet dort die kleinste, unteilbare Stärke, mit der ein physikalisches Feld vorliegen oder seine Stärke verändern kann.
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Fermi-Dirac-Statistik
Die Fermi-Dirac-Statistik (nach dem italienischen Physiker Enrico FermiEnrico Fermi: Zur Quantelung des einatomigen idealen Gases. In: Zeitschrift für Physik. Band 36, 1926, S. 902–912, doi:10.1007/BF01400221. (1901–1954) und dem britischen Physiker Paul Dirac (1902–1984)) ist ein Begriff der physikalischen Quantenstatistik.
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Fermi-Energie
Die Fermi-Energie (auch Fermi-Niveau oder Fermi-Potential, engste Umgebung Fermi-Kante; nach Enrico Fermi) ist ein physikalischer Begriff aus der Quantenstatistik.
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Gibbssches Paradoxon
Das Gibbssche Paradoxon ist ein Begriff aus der statistischen Mechanik, der sich auf die Mischungsentropie bezieht.
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Hong-Ou-Mandel-Effekt
Als Hong-Ou-Mandel-Effekt (oft kurz HOM-Effekt) bezeichnet man die quantenmechanische Interferenz zweier Photonen.
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Hyperkern
Ein Hyperkern ist ein Atomkern, der außer Nukleonen (Protonen und Neutronen) noch zumindest ein Hyperon und damit ein Strange-Quark enthält.
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Ideales Fermigas
Als Fermigas (nach Enrico Fermi, der es 1926 erstmals vorstellte) bezeichnet man in der Quantenphysik ein System identischer Teilchen vom Typ Fermion, die in großer Anzahl vorliegen, so dass man sich zur Beschreibung auf statistische Aussagen (beispielsweise zu Temperatur, Druck, Teilchendichte) beschränkt.
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Ideales Gas
Als ideales Gas bezeichnet man in der Physik und physikalischen Chemie eine bestimmte idealisierte Modellvorstellung eines realen Gases.
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Kanonisches Ensemble
Das kanonische Ensemble (auch kanonische Gesamtheit oder NVT-Ensemble) ist in der statistischen Physik definiert als die Menge aller gleichartigen Systeme mit gleicher Teilchenzahl N in einem gleich großen Volumen V, die mit einem Reservoir Energie austauschen können und mit diesem zusammen ein Gesamtsystem im Zustand des thermischen Gleichgewichts mit einer Temperatur T bilden.
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Kernphysik
Die Kernphysik (oder Nuklearphysik) ist der Teilbereich der Physik, der sich mit dem Aufbau und dem Verhalten von Atomkernen beschäftigt.
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Kommutator (Mathematik)
In der Mathematik misst der Kommutator, wie sehr zwei Elemente einer Gruppe oder einer assoziativen Algebra das Kommutativgesetz verletzen.
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Magnetismus
Magnetfeld eines idealen zylindrischen Magneten mit der Symmetrieachse in der Bildebene Der Magnetismus ist eine physikalische Erscheinung, die sich unter anderem als Kraftwirkung zwischen Magneten, magnetisierten bzw.
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Mikrokanonisches Ensemble
Das mikrokanonische Ensemble beschreibt in der statistischen Physik ein System mit festgelegter Gesamtenergie im thermodynamischen Gleichgewicht.
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Ortho- und Parawasserstoff
Kernspin-Eigenzustände des Wasserstoffmoleküls Ortho- und Parawasserstoff (kurz o‑H2 und p‑H2) sind zwei Formen des Diwasserstoff-Moleküls, die sich in der Symmetrie ihrer Kernspinkonfiguration und Rotationszustände unterscheiden.
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Pauli-Prinzip
Das Pauli-Prinzip (auch Pauli-Verbot oder Paulisches Ausschließungsprinzip) ist ein physikalisches Gesetz, das sich in der Quantenphysik auswirkt.
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Principium identitatis indiscernibilium
Principium identitatis indiscernibilium (lateinisch, häufig abgekürzt als pii) bezeichnet den „Satz der Identität des Ununterscheidbaren“.
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Quantenmechanik
Die Quantenmechanik sichtbar gemacht: Rastertunnelmikroskopaufnahme von Kobaltatomen auf einer Kupferoberfläche. Das Messverfahren nutzt Effekte, die erst durch die Quantenmechanik erklärt werden können. Auch die Interpretation der beobachteten Strukturen beruht auf Konzepten der Quantenmechanik. Die Quantenmechanik ist eine physikalische Theorie, mit der die Eigenschaften und Gesetzmäßigkeiten von Zuständen und Vorgängen der Materie beschrieben werden.
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Quantenstatistik
Die Quantenstatistik wendet zur Untersuchung makroskopischer Systeme die Methoden und Begriffe der klassischen statistischen Physik an und berücksichtigt zusätzlich die quantenmechanischen Besonderheiten im Verhalten der Teilchen.
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Slater-Determinante
Die Slater-Determinante (nach John C. Slater) ist eine Methode in der Quantenmechanik zur Konstruktion einer Wellenfunktion für Systeme, die aus Fermionen bestehen.
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Spin
Spin (von ‚Drehung‘, ‚Drall‘) ist in der Teilchenphysik der Eigendrehimpuls von Teilchen.
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Spin-Statistik-Theorem
Unter dem Spin-Statistik-Theorem der Quantenphysik versteht man die theoretische Begründung für den empirischen Befund, dass alle Elementarteilchen mit halbzahligem Spin der Fermi-Dirac-Statistik folgen, d. h.
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Statistische Mechanik
Die statistische Mechanik war ursprünglich ein Anwendungsgebiet der Mechanik bzw.
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Streutheorie
Als Streutheorie wird in der Physik die theoretische Beschreibung von Streuvorgängen bezeichnet.
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Unterscheidbarkeit
Unterscheidbarkeit bedeutet, dass man bei zwei Objekten feststellen kann, welches der beiden Objekte man vor sich hat.
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Urnenmodell
Mit Urnenmodellen wird die Wahr­scheinlichkeit für das Auftreten bestimmter Farbkombinationen untersucht, wenn aus einer Urne mit verschieden­farbigen Kugeln zufällig ausgewählte Kugeln gezogen werden. Ein Urnenmodell ist ein Gedankenexperiment, das in der Wahrscheinlichkeitstheorie, Statistik und Kombinatorik verwendet wird, um verschiedene Zufallsexperimente auf einheitliche und anschauliche Weise zu modellieren.
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Vielteilchentheorie
In der statistischen Mechanik und theoretischen Festkörperphysik ist die Vielteilchentheorie (englisch many-body theory) die quantenmechanische Beschreibung einer sehr großen Zahl miteinander wechselwirkender Mikroteilchen (Bosonen, Fermionen) und ihres kollektiven Verhaltens.
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Władysław Natanson
Władysław Natanson (* 18. Juni 1864 in Warschau; † 26. Februar 1937 in Krakau) war ein polnischer Physiker und Pionier der Quantenstatistik.
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Zustandssumme
Die Zustandssumme Z ist ein wesentliches Werkzeug der statistischen Physik.
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Zweikörperproblem
Exzentrizität und gleicher Umlaufzeit um ihr als feststehend betrachtetes Baryzentrum (+). Sie erreichen ihre Periapsis und Apoapsis stets gleichzeitig. Die Größen der Ellipsen stehen im umgekehrten Verhältnis der beiden Massen. Die Ellipsen können sich auch schneiden. In diesem Beispiel sind beide Massen gleich groß, daher sind auch die Ellipsen gleich groß. Bei geeigneten Startbedingungen bewegen sich beide Körper (hier: verschiedene Massen) auf Kreisbahnen In der Physik bezeichnet man als Zweikörperproblem die Aufgabe, die Bewegung zweier Körper zu berechnen, die ohne zusätzliche äußere Einflüsse nur miteinander wechselwirken.
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Zweite Quantisierung
Die Zweite Quantisierung (oft auch Besetzungszahldarstellung genannt, in der Quantenfeldtheorie auch Feldquantisierung) ist eine Methode zur quantenmechanischen Behandlung von Vielteilchenproblemen, insbesondere auch der Prozesse, bei denen Teilchen entstehen oder vernichtet werden.
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Leitet hier um:
Identische Teilchen, Ununterscheidbarkeit, Ununterscheidbarkeit von Teilchen.
