物理 计算题 较难 ★ 精品

普朗克黑体辐射公式 — 物理计算题

热力学与统计物理 量子统计:费米与玻色分布 AI 三重审校通过

题目
将一空腔内处于温度 T=5000 K 热平衡的电磁辐射视为光子气体。取 kT/h = 1.04×10¹¹ Hz,且 hν₁/(kT) = ln2(ln2≈0.693)。(1) 由玻色-爱因斯坦分布写出该温度下频率为 ν 的光子模式的平均占据数 ⟨n(ν)⟩ = 1/(e^(hν/kT)−1),并计算 ν₁ 处的占据数;(2) 已知空腔内谱能量密度 u(ν,T) ∝ ν³/(e^(hν/kT)−1),求 u(ν₂,T)/u(ν₁,T),其中 ν₂ = 2ν₁。