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Energie/Anzahl Phononen
 
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PhysikFricke



Anmeldungsdatum: 26.11.2011
Beiträge: 45

Beitrag PhysikFricke Verfasst am: 10. März 2012 16:41    Titel: Energie/Anzahl Phononen Antworten mit Zitat

Steigt bei einer Temperaturerhöhung eines Festkörpers die Energie oder die Anzahl (bzw. beides) der Phononen an?

Meiner Meinung nach müsste auf jedenfall die Energie ansteigen, da Elektronen in Halbleitern ja ansonsten die Bandlücke nicht überwinden könnten.
Oder steigt die Anzahl, wodurch es zu vermehrten Absorptionen kommt, wodurch die Elektronen angehoben werden?
Chillosaurus



Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440

Beitrag Chillosaurus Verfasst am: 10. März 2012 17:26    Titel: Antworten mit Zitat

Phononen sind Bosonen, gehorchen also einer Bose-Statistik.
Was folgt folglich für die Temperaturabhängigkeit der Besetzungszahlen?
PhysikFricke



Anmeldungsdatum: 26.11.2011
Beiträge: 45

Beitrag PhysikFricke Verfasst am: 10. März 2012 17:34    Titel: Antworten mit Zitat

Das im Grunde alle Phononen den Grundzustand besetzen, und dass, wenn ich mich nicht irre, die Besetzung für Zustände mit hoher Energie, mit der Temperatur zunimmt.

Folglich müsste meine Aussage 1 (mit Erhöhung der Energie) richtig sein.

Stimmt meine Überlegung?
semoi



Anmeldungsdatum: 20.12.2011
Beiträge: 82

Beitrag semoi Verfasst am: 11. März 2012 13:32    Titel: Antworten mit Zitat

Hmm,

Phononen sind Quasi-Teilchen. Sie sind ein mathematisches Hilfsmittel, um die Gitterschwingung in Festkörpern leichter zu beschreiben. Deshalb sind die beiden Aussagen
1) "Bei T=0K gibt es keine Gitterschwingung, also gibt es auch keine Phononen." und
2) "Bei T=0K besetzen alle Phononen den Grundzustand."
nur verschiedene Betrachtungsweisen. Keine ist besser oder richtiger. Deshalb ist es auch nicht richtig zu fragen,
1) steigt die Energie der Phononen ODER
2) die Anzahl der Phononen
mit wachsender Temperatur. Viel mehr stimmt beides:
1) die mittlere Energie der Phononen steigt UND
2) die mittlere Anzahl der Phononen steigt
mit wachsender Temperatur. So zumindest mein einfaches Bild.

Gruß,
Semoi
PhysikFricke



Anmeldungsdatum: 26.11.2011
Beiträge: 45

Beitrag PhysikFricke Verfasst am: 11. März 2012 14:21    Titel: Antworten mit Zitat

Deine erste Aussage ist sehr offensichtlich.

Genauso wie sich die mittlere Energie mit der Bose-Einstein-Statistik begründen lässt.
Allerdings ist jetzt meine Frage, ob die einzige Begründung für die wachsende Anzahl ist, dass es bei T=0K keine Phononen gibt, es bei T>0K jedoch Phononen gibt.
semoi



Anmeldungsdatum: 20.12.2011
Beiträge: 82

Beitrag semoi Verfasst am: 12. März 2012 13:42    Titel: Antworten mit Zitat

Hi PhysikFricke,

ob dies die einzige (!) Begründung ist??? Erwartest Du wirklich eine Antwort auf diese Frage?

Gruß,
Semoi
PhysikFricke



Anmeldungsdatum: 26.11.2011
Beiträge: 45

Beitrag PhysikFricke Verfasst am: 12. März 2012 16:26    Titel: Antworten mit Zitat

Ok, tut mir Leid. Ich formuliere es anders:
Was für andere Begründungen gibt es dafür?

Das es immer mehrere Begründungen gibt ist natürlich logisch.
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