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De Gruyter eBooks

2. Die Quantenmechanik eines Systems von Teilchen Zusammengesetzte Teilchen, die als Elementarteilchen betrachtet werden

J. I. Frenkel

Published Dec 31, 1957• 0 citations
Publisher
DOI
10.1515/9783112747278-015

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In einer Reihe von Arbeiten aus den Jahren 1926/27 hat de Broglie2eine Interpretation der Quantenmechanik erörtert, worin eine Wellenfunktion Ψ, die der Schrödinger-Gleichung gehorcht, genau so als Realität betrachtet wird wie die Teilchen. Ein,Zustand’ eines abgeschlossenen, aus n Teilchen bestehenden Systems wird darin in jedem Augenblick beschrieben erstens durch die Wellenfunktion Ψ in einem Raum mit f= 3 nDimensionen, zweitens durch die ‚reellen‘Lagekoordinaten z1,..., zfder Teilchen. Die den Zustand definierenden physikalischen Größen sind also (1) $$ \left( {{q_{1}}, \ldots {q_{f}};t} \right)und\;{z_{1}}\left( t \right), \ldots {z_{f}}\left( t \right), $$ .

Vieweg+Teubner eBooks•Jan 1, 1988•0 citations

Zusammengesetzte Systeme

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Die Lösung des allgemeinen Mehrkörperproblems stößt naturgemäß auch in der Wellenmechanik auf unüberwindliche mathematische Schwierigkeiten, da die exakte Lösung der Schrödinger-Gleichung eines beliebigen zusammengesetzten Systems vollkommen aussichtslos ist. Bei zusammengesetzten Systemen ist es aber häufig der Fall, daß für die einzelnen Teilchen, aus denen sich das System zusammensetzt, die Schrödinger-Gleichung streng lösbar ist, d. h. daß für die einzelnen Teilchen die Eigenfunktionen und Eigenwerte bekannt sind. Die Lösung des Problems im Fall eines solchen zusammengesetzten Systems kann in der Wellenmechanik häufig in der Weise erzielt werden, daß man in der sogenannten nullten Näherung die Teilchen voneinander als unabhängig betrachtet und die gegenseitige Wechselwirkung der Teilchen in den höheren Näherungen auf Grund der Störungsrechnung in Betracht zieht.

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Lineare Kopplung von Bosonen

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Teilchen, die der Bose-Einstein-Statistik unterliegen, nennt man Bosonen. Sie treten nicht nur in der Physik der Elementarteilchen auf, etwa als Photonen oder Mesonen, sondern auch in der Physik der kondensierten Materie, wenn kollektive Anregungen eines makroskopischen Systems wie Teilchen behandelt werden. Das wohl bekannteste Beispiel stellen die Phononen dar, mit deren Hilfe man Gitterschwingungen beschreibt. Dieses Kapitel untersucht, von einem allgemeinem Standpunkt aus, die thermodynamischen Eigenschaften von Bosonen, die in linearer Weise an ein anderes System, etwa ein Elektron, ankoppeln.

Vieweg+Teubner eBooks•Jan 1, 1992•0 citations
In einer Reihe von Arbeiten aus den Jahren 1926/27 hat de Broglie2eine Interpretation der Quantenmechanik erörtert, worin eine Wellenfunktion Ψ, die der Schrödinger-Gleichung gehorcht, genau so als Realität betrachtet wird wie die Teilchen. Ein,Zustand’ eines abgeschlossenen, aus n Teilchen bestehenden Systems wird darin in jedem Augenblick beschrieben erstens durch die Wellenfunktion Ψ in einem Raum mit f= 3 nDimensionen, zweitens durch die ‚reellen‘Lagekoordinaten z1,..., zfder Teilchen. Die den Zustand definierenden physikalischen Größen sind also (1) (q1,…qf;t)und  z1(t),…zf(t), \left( {{q_{1}}, \ldots {q_{f}};t} \right)und\;{z_{1}}\left( t \right), \ldots {z_{f}}\left( t \right), (q1​,…qf​;t)undz1​(t),…zf​(t), .
Die Lösung des allgemeinen Mehrkörperproblems stößt naturgemäß auch in der Wellenmechanik auf unüberwindliche mathematische Schwierigkeiten, da die exakte Lösung der Schrödinger-Gleichung eines beliebigen zusammengesetzten Systems vollkommen aussichtslos ist. Bei zusammengesetzten Systemen ist es aber häufig der Fall, daß für die einzelnen Teilchen, aus denen sich das System zusammensetzt, die Schrödinger-Gleichung streng lösbar ist, d. h. daß für die einzelnen Teilchen die Eigenfunktionen und Eigenwerte bekannt sind. Die Lösung des Problems im Fall eines solchen zusammengesetzten Systems kann in der Wellenmechanik häufig in der Weise erzielt werden, daß man in der sogenannten nullten Näherung die Teilchen voneinander als unabhängig betrachtet und die gegenseitige Wechselwirkung der Teilchen in den höheren Näherungen auf Grund der Störungsrechnung in Betracht zieht.
Teilchen, die der Bose-Einstein-Statistik unterliegen, nennt man Bosonen. Sie treten nicht nur in der Physik der Elementarteilchen auf, etwa als Photonen oder Mesonen, sondern auch in der Physik der kondensierten Materie, wenn kollektive Anregungen eines makroskopischen Systems wie Teilchen behandelt werden. Das wohl bekannteste Beispiel stellen die Phononen dar, mit deren Hilfe man Gitterschwingungen beschreibt. Dieses Kapitel untersucht, von einem allgemeinem Standpunkt aus, die thermodynamischen Eigenschaften von Bosonen, die in linearer Weise an ein anderes System, etwa ein Elektron, ankoppeln.