试根据式(6.2.13)证明:在体积V内,在ε到ε+de的能量范围内,三维自由粒子的量子态数为
试证明:在体积V内、在ε~ε+dε的能量范围内,三维非相对论性自由电子的量子态数为式中,D(ε)为态密度。
体积V内含有N个粒子,试用巨正则系综理论证明,在一小体积v中有n个粒子的概率为
,式中,为体积v内的平均粒子数.上式称为泊松分布.
(1)试证明:对光子气体的压强有如下关系:
,
式中,E是光子气体的能量,V是体积;
(2)利用热力学基本定律和上述关系,推导光子气能量对温度的依赖关系;
(3)讨论(1)、(2)对黑体辐射是否适用.
其中为体积u内的平均分子数.