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Alt 17.12.18, 17:02
wolfgang6444 wolfgang6444 ist offline
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Standard AW: Quantenzahlen und Freiheitsgrade

O.K.,
wenn sich zu einem gegebenen Problem mehrere vollstaendige Saetze kommutierender Observabler finden lassen, die sich in der Anzahl dieser Observablen unterscheiden, dann ist meine naive Gleichsetzung Freiheitsgrade = Anzahl der Quantenzahlen offensichtlich Unsinn.

Mein konkretes Problem: Ich komme mit der quantenmechanischen Behandlung des Drehimpulses nicht klar:
Bei der Berechnung der kanonischen Zustandssumme eines starren Koerpers kann man klassisch die drei Komponenten des Drehimpulses voellig getrennt behandeln und kommt so zu der mittleren Energie von 3/2kT pro Teilchen (ohne Translationsbeitrag).

Das geht quantenmechanisch so nicht mehr, da ja offenbar nur noch der Casimir-Operator und die z-Komponente des Drehimpulses vertauschen.

Wie funktioniert denn jetzt die Berechnung der kanonischen Zustandssumme fuer den allgemeinen starren Koerper?

In: https://www.uni-due.de/imperia/md/co...th_script3.pdf
findet man die Berechnung fuer ein 2-atomiges Gas. Das verstehe ich noch halbwegs:
Ein Hauptraegheitsmoment ist quasi 0 - hat also keine Rotationsenergie.
Die anderen beiden Hauptraegheitsmomente sind dann wohl gleich.

Der Casimir-Operator beschreibt dann die Gesamtrotationsenergie, und der 'zweite Freiheitsgrad' der zweiten Komponente von L steckt dann in der Nebenquantenzahl mz und manifestiert sich in der Zustandssumme ueber die Entartung der "Casimir-Zustaende'.

Und wie geht das jetzt wenn ich alle 3 Rotationen anregen kann? Mit jeweils unterschiedlichem Haupttraegheitsmoment? Dann fehlt mir irgendwie eine Quantenzahl um das zu beschreiben? Fuer hohe Anregungen muss man ja irgendwie wieder zum klassischen Ergebnis kommen.

Ge?ndert von wolfgang6444 (17.12.18 um 17:05 Uhr) Grund: Typo
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