Symbole und Abkürzungen ........................................ IX
1 Teilchenmodelle .............................................. 1
2 Teilchenstatistiken .......................................... 6
2.1 Maxwell-Boltzmann-Statistik (MB-Statistik) ............. 12
2.2 Bose-Einstein-Statistik(BE-Statistik) .................. 14
2.3 Fermi-Dirac-Statistik (FD-Statistik) ................... 15
2.4 Vergleich der Statistiken .............................. 17
3 Zustandsdichte und Teilchenverteilung ....................... 23
4 Zustandssummen in der MB-Statistik .......................... 29
4.1 Teilchenzustandssumme .................................. 29
4.2 Systemzustandssumme .................................... 30
5 Thermodynamische Funktionen ................................. 32
5.1 Direkte Summierung ..................................... 35
6 Energienullpunkte ........................................... 40
7 Ideale Gase ................................................. 45
7.1 Translation ............................................ 45
7.1.1 Zustandssumme und thermodynamische
Größen .......................................... 45
7.1.2 Teilchenverteilung im kräftefreien Raum ......... 48
7.1.3 Energie - und Geschwindigkeitsverteilung ........ 49
7.1.4 Teilchenverteilung in Kraftfeldern .............. 58
7.2 Molekülrotation ........................................ 65
7.3 Molekülschwingung ...................................... 79
7.4 Elektronenanregung ..................................... 87
7.5 Chemische Gleichgewichte ............................... 95
7.6 Geschwindigkeit chemischer Reaktionen ................. 108
8 Reale Gase ................................................. 115
9 Strahlung der Körper ....................................... 120
10 Kristalline Festkörper ..................................... 132
10.1 Idealerund realer Kristall ............................ 133
10.2 Gitterschwingungen .................................... 135
10.3 Freie Elektronen in Metallen .......................... 144
10.4 Halbleiter ............................................ 155
11 Mittlere Energieschwankungen ............................... 167
ANHANG ........................................................ 170
ANH-1 Mathematische Grundlagen ............................... 170
A1.1 Streng monotone Funktionen ............................ 170
A1.2 Arithmetisches Mittel, Varianz und
Standardabweichung .................................... 170
A1.3 Newtonsches Iterationsverfahren ....................... 171
A1.4 Regel von De l'Hospital ............................... 172
A1.5 Ersatz einer Summe durch ein Integral ................. 173
A1.6 Stirlingsche Formel ................................... 175
A1.7 Kombinatorik .......................................... 175
A1.8 Wahrscheinlichkeitsrechnung ........................... 180
A1.9 Spezielle Integrale ................................... 188
ANH-2 Thermodynamische und kinetische Grundlagen ............. 192
A2.1 Einige wichtige Begriffe .............................. 192
A2.2 Erster Hauptsatz der Thermodynamik .................... 193
A2.3 Zweiter und dritter Hauptsatz der Thermodynamik ....... 197
A2.4 Gleichgewicht chemischer Reaktionen ................... 202
A2.5 Reaktionsgeschwindigkeit .............................. 207
ANH-3 Wertetabellen .......................................... 210
A3.1 Standardnormalverteilung .............................. 210
A3.2 Debye-Funktion ........................................ 211
A3.3 Energiedichteanteil ................................... 212
A3.4 Photonenkonzentrationsanteil .......................... 213
A3.5 Symmetrische Moleküle: Wechselwirkung Kernspin
- Rotation ............................................ 214
A3.6 Relative Atommassen (Auswahl) ......................... 215
A3.7 Fundamentale physikalische Konstante .................. 216
A3.8 Vielfache und Teile von Einheiten ..................... 216
A3.9 Griechisches Alphabet ................................. 216
ANH-4 Lösungen zu den Aufgaben ............................... 217
ANH-5 Literatur .............................................. 240
Stichwortverzeichnis .......................................... 241
|
