Statistische Thermodynamik

Wir werden spater, aus guten Grunden, der einen den Vorzug geben, im Augenblick mussen wir uns mit beiden auseinander ~etzen. Die altere und naivere Anwendung bezieht sich auf N wirklich existierende physikalische Systeme, die in wirklicher physikalischer Wechselwirkung miteinander stehen, also z. B. Gasmolekule oder Elektronen oder Plancksche Oszillatoren oder Freiheitsgrade (AtherosziIlatoren) eines "Hohlraumes". Aile N zusammen stellen das betrachtete wirkliche physikalische System dar. Dieser ursprungliche Gesichtspunkt ist an die Namen von MAXWELL, BOLTZMANN und anderen geknupft. Er genugt aber nur zur Behandlung einer sehr beschriinkten Klasse von physikalischen Systemen - in der Tat nur der Gase. Er ist nicht auf ein System anwendbar, das nicht aus einer groBen Anzahl identischer Bestandteile mit "privaten" Ener gien zusammengesetzt ist. In einem festen Korper ist die Wech selwirkung zwischen Nachbaratomen so stark, daB man auch nicht gedanklich seine Gesamtenergie in die Privatenergien seiner Atome aufteilen kann, ja schon ein "Hohlraum" (ein "Atherblock" als Sitz der Vorgange im elektromagnetischen Felde) laBt sich nur in OsziIlatoren von vielen - unendlich vie len - verschiedenen Arten auflosen, so daB es mindestens not· wen dig ware, mit einer Gesamtheit von unendlich vielen ver schiedenen (weil aus verschiedenen Bestandteilen bestehenden) Gesamtheiten zu arbeiten.

I. Allgemeine Einführung. - II. Die Methode der wahrscheinlichsten Verteilung. - III. Diskussion des Nernstschen Wärmesatzes. - IV. Beispiele zum zweiten Kapitel. - a) Der freie Massenpunkt (ideales einatomiges Gas). - b) Der Plancksche Oszillator. - c) Der Fermi-Oszillator. - V. Schwankungen. - VI. Die Mittelwertmethode. - VII. Das n-Teilchen-Problem. - VIII. Auswertung der Formeln. Grenzfälle. - Die Entropiekonstante. - Das Versagen der klassischen Theorie. Das Gibbssche Paradoxon. - Eine Abschweifung: Vernichtung von Materie? . - Abschweifung über die Unbestimmtheitsrelation. - Eigentliche Gasentartung. - Starke Entartung. - a) Starke Fermi-Dirac-Entartung. - b) Starke Bose-Einstein-Entartung. - IX. Das Strahlungsproblem.