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统计力学 第3版 [方锦清，戴越著][高等教育出版社][2017.09][704页][14319311].pdf 225.90 MB

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内容介绍

《统计热力学》初是薛定谔1944年1月至3月在爱尔兰都柏林GJ研究院理论物理所的研究班讲座上的讲演稿，迄今已70年。几十年来，统计物理有了巨大发展，但《统计热力学》所阐述的基本原理以及内容和方法仍是该门课程的牢靠基础。《统计热力学》不是入门教材，其目的是发展一种简单而统一的标准方法，论述统计力学的基本问题。作者对一般书中常见的论题，讨论得比较精简，而对通常被忽略的J关重要之点，则讨论得十分详细，同时把主要的注意力放在普遍步骤上，而以例子作为说明。
《统计热力学》可供大专院校物理系、化学系师生和有关科技工作者参考。

目录

前辅文
第一章 热力学的统计基础
1.1 宏观态和微观态
1.2 统计学与热力学之间的联系: $\it \Omega (N,V,E)$ 的物理意义
1.3 统计学和热力学之间的进一步联系
1.4 经典理想气体
1.5 混合熵与吉布斯佯谬
1.6 微观态的“正确”计数
习题
第二章 系综理论的基本原理
2.1 经典系统的相空间
2.2 刘维尔定理及其推论
2.3 微正则系综
2.4 实例
2.5 量子态与相空间
习题
第三章 正则系综
3.1 一个系统与大热库间的平衡
3.2 正则系综里的一个系统
3.3 正则系综中各统计量的物理意义
3.4 配分函数的另一种表达式
3.5 经典系统
3.6 正则系综中的能量涨落: 与微正则系综的对应关系
3.7 两个定理“均分”和“位力”
3.8 谐振子系统
3.9 顺磁性的统计理论
3.10 磁性系统的热力学: 负温度
习题
第四章 巨正则系综
4.1 系统与粒子能量库之间的平衡
4.2 巨正则系综中的一个系统
4.3 统计量的物理意义
4.4 实例
4.5 巨正则系综的密度涨落和能量涨落: 与其他系综的对应关系
4.6 热力学相图
4.7 相平衡和克劳修斯克拉珀龙方程
习题
第五章 量子统计学的表述形式
5.1 量子力学系综理论: 密度矩阵
5.2 各种统计系综
5.3 实例
5.4 不可分辨粒子所组成的系统
5.5 自由粒子系统的密度矩阵和配分函数
习题
第六章 简单气体理论
6.1 量子力学微正则系综中的理想气体
6.2 其他量子力学系综中的理想气体
6.3 占有数的统计
6.4 动力学的考虑
6.5 具有内部运动的分子所组成的气体系统
6.6 化学平衡
习题
第七章 理想玻色系统
7.1 理想玻色气体的热力学性质
7.2 超冷原子气体中的玻色爱因斯坦凝聚(BEC)
7.3 黑体辐射的热力学
7.4 声波场
7.5 声场的惯性密度
7.6 液氦I\!I 中的元激发
习题
第八章 理想费米系统
8.1 理想费米气体的热力学性质
8.2 理想费米系统的磁性质
8.3 金属中的电子气
8.4 超冷原子费米气体
8.5 白矮星的统计平衡性质
8.6 原子的统计模型
习题
第九章 早期宇宙热力学
9.1 大爆炸的观测证据
9.2 宇宙温度的演化
9.3 相对论性电子、正电子和中微子
9.4 中子分数
9.5 正负电子湮灭
9.6 中微子温度
9.7 原初核合成
9.8 复合
9.9 尾声
习题
第十章 相互作用系统的统计力学: 集团展开法
10.1 经典气体的集团展开
10.2 物态方程的位力展开
10.3 位力系数的计算
10.4 关于集团展开法的一般评述
10.5 第二位力系数的精确处理
10.6 量子力学系统的集团展开
10.7 关联和散射
习题
第十一章 相互作用系统的统计力学: 量子化场方法
11.1 二次量子化的表述形式
11.2 非理想气体的低温行为
11.3 非理想玻色气体的低能态
11.4 玻色液体的能谱
11.5 具有量子化环流的状态
11.6 量子化涡环和超流动性破缺
11.7 非理想费米气体的低能态
11.8 费米液体的能谱: 朗道唯象理论
11.9 费米系统的凝聚
习题
第十二章 相变: 临界性、普适性和标度性
12.1 对凝聚问题的一般性评述
12.2 范德瓦尔斯气体的凝聚
12.3 相变的动力学模型
12.4 晶格气和二元合金
12.5 伊辛模型的零级近似
12.6 伊辛模型的一级近似
12.7 临界指数
12.8 热力学不等式
12.9 朗道唯象理论
12.10 热力学函数的标度假设
12.11 关联和涨落的作用
12.12 临界指数$ u $ 和$\eta $
12.13 平均场理论最后一瞥
习题
第十三章 相变: 各种模型的严格(或近严格) 结果
13.1 一维流体模型
13.2 一维伊辛模型
13.3 一维$n$ 矢模型
13.4 二维伊辛模型
13.5 任意维度的球状模型
13.6 任意维度理想玻色气体
13.7 其他模型
习题
第十四章 相变: 重正化群方法
14.1 标度的基本概念
14.2 重正化的若干简单示例
14.3 重正化群: 一般性表述
14.4 重正化群的应用
14.5 有限尺度
习题
第十五章 涨落和非平衡统计力学
15.1 平衡态热力学涨落
15.2 布朗运动的爱因斯坦斯莫卢霍夫斯基理论
15.3 布朗运动的朗之万理论
15.4 趋向平衡: 福克尔普朗克方程
15.5 涨落的谱分析: 维纳欣钦定理
15.6 涨落耗散定理
15.7 昂萨格关系
习题
第十六章 计算机模拟
16.1 导言和统计学
16.2 蒙特卡罗模拟
16.3 分子动力学
16.4 粒子模拟
16.5 计算机模拟需要注意的事项
习题
附录
A. 边界条件对量子态分布的影响
B. 一些数学函数
C. 半径为$R$ 的$n$ 维球的“体积”和“表面积”
D. 玻色爱因斯坦积分
E. 费米狄拉克积分
F. 理想玻色气体的严格分析和玻色爱因斯坦凝聚的发端
G. Watson 函数
H. 热力学关系式
I. 伪随机数
参考文献
中英对照索引
译后记
彩插