利用光子气体模型计算空窖辐射的斯特潘—波尔兹曼定律
前提摘要：
斯特潘—波尔兹曼定律是1879年Stefan在观测中发现的，1884年波尔兹曼利用热力学理论导出的。
Ju T4
5.669 10 8W m 2 K 4
称为斯特潘常量，在热力学中 的数值要由实验测定
在本文中，我们通过建立光子气体模型来推导斯特潘—波尔兹曼定律，并给出斯特潘常量的理论数值。
光子气体模型建立 ：
把空窖内的辐射场视为互相独立的光子构成的光子气体，光子相互间无作用力，每个光子具有确定的动量，能量，和质量。光子是玻色子满足波色分布。
p k
pc dp d
c
l
al
e l 1
在体积V L3内，在p~dp的内，空间自由粒子（n=3）的量子态数为：
dn
V
dpxdpydpz 3h
考虑到光子有两个自旋所以光子气体在V L3的空窖内
dn
2V
dpxdpydpz h3
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