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Cuerpo negro de la cavidad de la relación entre la energía de los osciladores y la radiación electromagnética

Esta pregunta se basa en Planck de vista de la radiación de cuerpo negro en una cavidad. Aquí está una cita de aquí:

...donde $\langle E \rangle$ es el promedio de energía de los osciladores presente en las paredes de la cavidad (o la radiación electromagnética en el intervalo de frecuencia).

Mi pregunta es ¿por qué son estos los mismos? y era de Planck ignorando cualquier otra de las fuentes de radiación, por ejemplo, una fuente externa?

Además, lo que fue tablón del postulado? Que puedo pensar de 2 posibilidades:

  1. La energía del oscilador se cuantifica es decir, tuvo que tomar la energía $nh\nu$ y la energía de la que puede ser emitida y absorbida por el oscilador se cuantifica.
  2. O la energía del oscilador no cuantifica y puede tomar cualquier valor arbitrario, pero la energía que podría ser emitida y absorbida se cuantifica.

En cualquier caso yo creo que él pensaba que la energía de la EM podría tomar cualquier valor.

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Peter Puntos 11

El libro de "derivación" es inusual. Generalmente, la plataforma de distribución de energía se obtiene considerando la energía en una gran cavidad, que le dice acerca de la energía que se emite a través de un pequeño agujero en la cavidad. Esa energía tiene el espectro de cuerpo negro. Creo que el libro está tratando de encubrir a distancia de un montón de detalles al hablar de un "osciladores presente en las paredes de la cavidad" en lugar de hablar acerca de dónde está el verdadero osciladores. Sin embargo, la derivación en realidad sólo se requiere que el hecho de que hay osciladores, por lo que los resultados de el libro de la derivación está siendo la correcta. Por otra parte, la derivación utilizando una cavidad es sólo la intención de ser un problema que produce los mismos resultados como un verdadero cuerpo negro de la superficie; la cavidad en sí no es un cuerpo negro de la superficie. Así que, en ese sentido, el libro de la derivación es igual de bueno.

Generalmente el "osciladores" en un cuerpo negro de la cavidad son ondas estacionarias (modos) dentro de la cavidad. Estas ondas estacionarias son efectivamente cuántico simple osciladores armónicos debido a sus niveles de energía. Modo de $i$ con una frecuencia $f_i$ puede tener $n$ fotones en ella, lo que resulta en la energía de la $m$th modo de ser $E_i = h f_i \left(n+\frac{1}{2}\right)$. (El $\frac{1}{2}$ no importa demasiado ya que la energía no puede ser irradiada.) Que es exactamente el espectro de energía de un oscilador armónico simple, así que tiene sentido para referirse a estas ondas estacionarias como osciladores.

A diferencia de lo que dice el libro, no son distintos modos en una cavidad incluso en la mecánica clásica. Para una 1D cavidad de longitud $L$, los estados tienen longitudes de onda discretas $\lambda_i = \frac{L}{n_i}$. (Piensa en la discreta modos de ondas estacionarias en una cuerda, un ejemplo a menudo se utiliza en los cursos de introducción a la física.) Sin embargo, a la hora de derivar el espectro de cuerpo negro, por lo general del tamaño de la cavidad es grande, en cuyo caso la energía de los modos estrechamente espaciados de modo que tiene sentido pensar en un continuo de estados.

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