由下式给出这里分母formula_32是系统在特定模式下的配分函数，它能够使概率分布formula_33归一化。对正则系综有这里我们定义单个光子的能量为系统的平均能量和配分函数的关系为这个公式是玻色-爱因斯坦统计的一个特例。由于光子是玻色子，任一能级对光子的数量没有限制，系统的化学势为零。系统的总能量是平均能量formula_37对所有可能的单光子态求和。考虑在热力学极限下，立方体边长formula_20趋于无穷大，这时单光子能量formula_39近似成为连续值，我们将平均能量for