Abstract Bose‐Einstein‐Kondensate (BEC) stellen einen Zustand von Quantengasen dar, den Satyendra Nath Bose und Albert Einstein in den 1920er Jahren für ein Gas von idealen Bosonen vorausgesagt haben. In einem BEC verhalten sich die Teilchen im Grundzustand wie ein einzelnes “Superteilchen.” Dies wurde erstmals 1995 mit atomaren Gasen realisiert, die auf Temperaturen im Nanokelvinbereich gekühlt wurden (Phys. Unserer Zeit 1996, 27 (5), 200 und 2003, 34 (4), 168). Seitdem gab es viele weitere Experimente mit verschiedenen bosonischen Teilchen, lediglich mit dem wohl bekanntesten Vertreter, dem Photon, ließ sich bislang kein BEC herstellen. Dies gelang kürzlich unserer Gruppe an der Universität Bonn.Abstract Bose‐Einstein‐Kondensate (BEC) stellen einen Zustand von Quantengasen dar, den Satyendra Nath Bose und Albert Einstein in den 1920er Jahren für ein Gas von idealen Bosonen vorausgesagt haben. In einem BEC verhalten sich die Teilchen im Grundzustand wie ein einzelnes “Superteilchen.” Dies wurde erstmals 1995 mit atomaren Gasen realisiert, die auf Temperaturen im Nanokelvinbereich gekühlt wurden (Phys. Unserer Zeit 1996, 27 (5), 200 und 2003, 34 (4), 168). Seitdem gab es viele weitere Experimente mit verschiedenen bosonischen Teilchen, lediglich mit dem wohl bekanntesten Vertreter, dem Photon, ließ sich bislang kein BEC herstellen. Dies gelang kürzlich unserer Gruppe an der Universität Bonn.

Physik in unserer ZeitMar 1, 20112 citations

Die idealen einatomigen Bose- und Fermigase

Gerhard Adam, Otto Hittmaır

Das ideale einatomige Gas ist dadurch gekennzeichnet, daß ∊i durch die kinetische Energie der Teilchen gegeben ist und keine Wechselwirkungsenergie zwischen den Teilchen auftritt. Vom letzten Abschnitt her kennen wir für Bose-, Fermi-und Maxwell-Boltzmann Gas die Beziehungen (16.1) $$ {{PV} \over {kT}} = -{\Omega \over {kT}} = \ln Z = \left\{ \matrix{ -\sum\limits_i {\ln (1 -\sigma {e^{ -{{{ \in _i}} \over {kT}}}}) \ldots BE} \hfill \cr \sum\limits_i {\ln (1 + \sigma {e^{ -{{{ \in _i}} \over {kT}}}}) \ldots BE} \hfill \cr \sum\limits_i {\sigma {e^{ -{{{ \in _i}} \over {kT}}}}) \ldots MB} \hfill \cr} \right\} $$ (16.2) $$ N = -\left( {{{\partial \Omega } \over {\partial \mu }}} \right)\left\{ \matrix{ \sum\limits_i {{1 \over {{\sigma ^{ -1}}{e^{{ \in _i}/kT}} -1}} \ldots BE} \hfill \cr \sum\limits_i {{1 \over {{\sigma ^{ -1}}{e^{{ \in _i}/kT}} + 1}} \ldots FD} \hfill \cr \hfill \cr \sum\limits_i {{1 \over {{\sigma ^{ -1}}{e^{{ \in _i}/kT}}}} \ldots MB} \hfill \cr \hfill \cr} \right\} $$ (16.3) $\sigma : = {e^{{\mu \over {kT}}}}$ (16.4) ${ \in _i} = {{p_i^2} \over {2m}}.$ Das ideale einatomige Gas ist dadurch gekennzeichnet, daß ∊i durch die kinetische Energie der Teilchen gegeben ist und keine Wechselwirkungsenergie zwischen den Teilchen auftritt. Vom letzten Abschnitt her kennen wir für Bose-, Fermi-und Maxwell-Boltzmann Gas die Beziehungen (16.1) $$ {{PV} \over {kT}} = -{\Omega \over {kT}} = \ln Z = \left\{ \matrix{ -\sum\limits_i {\ln (1 -\sigma {e^{ -{{{ \in _i}} \over {kT}}}}) \ldots BE} \hfill \cr \sum\limits_i {\ln (1 + \sigma {e^{ -{{{ \in _i}} \over {kT}}}}) \ldots BE} \hfill \cr \sum\limits_i {\sigma {e^{ -{{{ \in _i}} \over {kT}}}}) \ldots MB} \hfill \cr} \right\} $$ (16.2) $$ N = -\left( {{{\partial \Omega } \over {\partial \mu }}} \right)\left\{ \matrix{ \sum\limits_i {{1 \over {{\sigma ^{ -1}}{e^{{ \in _i}/kT}} -1}} \ldots BE} \hfill \cr \sum\limits_i {{1 \over {{\sigma ^{ -1}}{e^{{ \in _i}/kT}} + 1}} \ldots FD} \hfill \cr \hfill \cr \sum\limits_i {{1 \over {{\sigma ^{ -1}}{e^{{ \in _i}/kT}}}} \ldots MB} \hfill \cr \hfill \cr} \right\} $$ (16.3) $$ \sigma : = {e^{{\mu \over {kT}}}} $$ (16.4) $$ { \in _i} = {{p_i^2} \over {2m}}. $$

Vieweg+Teubner eBooksJan 1, 19881 citation

\sigma : = {e^{{\mu \over {kT}}}}

(16.4)

{ \in _i} = {{p_i^2} \over {2m}}.