定 價：78 元
叢書名：21世紀物理規(guī)劃教材基礎(chǔ)課系列
- 作者：林宗涵 著
- 出版時間：2018/11/1
- ISBN：9787301299227
- 出 版 社：北京大學出版社
- 中圖法分類：O414
- 頁碼：472
- 紙張：膠版紙
- 版次：2
- 開本：16K
《熱力學與統(tǒng)計物理學（第二版）》共分11章，前5章為熱力學，后6章為統(tǒng)計物理學。各章內(nèi)容包括： 1.熱力學的基本概念和基本規(guī)律；2.均勻系的平衡性質(zhì)；3.相變的熱力學理論；4.多元系的復相平衡與化學平衡、熱力學第三定律；5.非平衡態(tài)熱力學（線性理論）簡介；6.統(tǒng)計物理學的基本概念；7.近獨立子系組成的系統(tǒng)；8.統(tǒng)計系綜理論；9.相變和臨界現(xiàn)象的統(tǒng)計理論簡介；10.非平衡態(tài)統(tǒng)計理論；11.漲落理論。
本書附有習題和部分參考答案。
本書可作為高等學校物理類各專業(yè)“熱力學與統(tǒng)計物理學”的教材。
《熱力學與統(tǒng)計物理學（第二版）》一部分介紹熱力學，它是熱現(xiàn)象的宏觀理論，其基礎(chǔ)是由大量經(jīng)驗所總結(jié)的熱力學定律。根據(jù)熱平衡定律、熱力學d一和第二定律分別引入三個基本熱力學函數(shù):溫度、內(nèi)能和熵，并進一步引入焓、自由能、吉布斯函數(shù)等。由此出發(fā)，即可解決熱力學的各種問題（能量轉(zhuǎn)化中的數(shù)量關(guān)系；判斷過程進行的方向；均勻系、復相系和化學反應的平衡性質(zhì)，等等）。熱力學理論具有高度的普遍性，適用于一切宏觀物體系統(tǒng)，無需知道物體的微觀細節(jié)就可以進行理論分析。朗道相變理論就是很好的例子。熱力學理論還可以提供普遍性的論證，例如證明黑體輻射譜密度是溫度的普適函數(shù)。為了便于讀者理解諸多熱力學函數(shù)的性質(zhì)，本書抓住熱力學是解決什么問題以及如何解決問題的線索進行闡述。還特別強調(diào)了可逆過程作為研究平衡性質(zhì)的手段；假想實驗在熱力學論證中的作用等。最后，對非平衡態(tài)熱力學的線性理論做了簡單介紹。統(tǒng)計物理學構(gòu)成本書的第二部分。在陳述了統(tǒng)計物理學的基本概念和平衡態(tài)統(tǒng)計理論的基本假設(shè)后，第七章中用較大的篇幅介紹了近獨立子系組成的系統(tǒng)的統(tǒng)計理論，應用zu1可幾分布方法，分別導出定域子系和非定域子系（包括費米子和玻色子）的zu1可幾分布，并將理論應用到多個不同的物理系統(tǒng)。分析了對總粒子數(shù)N~〖10〗^20 的宏觀系統(tǒng)“zu1可幾分布”和“平均分布”相等的原因；討論了非簡并條件與經(jīng)典極限條件；論證了全同費米子和全同玻色子系統(tǒng)的統(tǒng)計關(guān)聯(lián)及產(chǎn)生的條件等。理論還應用于處理相互作用多粒子系統(tǒng)的低激發(fā)態(tài)（可近似看成元激發(fā)或準粒子的理想氣體）。第八章介紹平衡態(tài)的普遍統(tǒng)計理論——統(tǒng)計系綜理論。包括微正則系綜，正則系綜和巨正則系綜。以非理想氣體為例，說明系綜理論如何處理有相互作用的系統(tǒng)的問題。討論了三種系綜在熱力學極限下的等效性。第九章討論統(tǒng)計物理學的一個重要的傳統(tǒng)課題——相變和臨界現(xiàn)象。多年來，其研究已經(jīng)取得了巨大的進展，包括概念、理論和方法。這里只簡單介紹了相關(guān)理論，并對重正化群理論的大意作了簡略的說明。最后兩章分別介紹非平衡態(tài)統(tǒng)計理論和漲落理論。本書第二版保留了一版的基本結(jié)構(gòu)和基本內(nèi)容，對“理想玻色氣體的玻色-愛因斯坦凝聚”做了較大的改寫，增加了全新的一節(jié)“超冷稀薄原子氣體的玻色-愛因斯坦凝聚”。
林宗涵，北京大學物理學院教授、博士生導師．曾兼任“葉企孫物理學獎”評委(２０００—２０１１)、中科院理論物理研究所學術(shù)委員會副主任(１９９５—２００２)、Chinese Physics letters 副主編(１９８７—２０１５)等．長期從事凝聚態(tài)理論的研究,發(fā)表和合作發(fā)表論文百余篇;長期從事“熱力學與統(tǒng)計物理學”以及“量子統(tǒng)計物理學”教學,合作編著《量子統(tǒng)計物理學》《介觀物理》等。
第一章 熱力學的基本概念與基本規(guī)律 （1）
§1.1 熱力學的研究目的 （1）
§1.2 平衡態(tài)及其描寫 （3）
§1.3 溫度 物態(tài)方程 （6）
§1.4 功 （11）
§1.5 熱力學第一定律 （15）
§1.6 熱容 焓 （17）
§1.7 理想氣體的性質(zhì) （18）
§1.8 理想氣體的卡諾循環(huán) （21）
§1.9 熱力學第二定律 （23）
§1.10 熱力學第二定律的數(shù)學表述 熵 （27）
§1.11 熵增加原理 （37）
§1.12 最大功 （40）
§1.13 自由能與吉布斯函數(shù) （43）
習題 （46）
第二章 均勻系的平衡性質(zhì) （50）
§2.1 麥克斯韋關(guān)系 （50）
§2.2 氣體的節(jié)流過程 焦耳-湯姆孫效應 （55）
§2.3 絕熱去磁降溫的熱力學理論 （58）
§2.4 熱輻射的熱力學理論 （61）
§2.5 氣體的熱力學函數(shù) （65）
§2.6 基本熱力學函數(shù)的確定 （68）
§2.7 特性函數(shù)（或熱力學勢） （70）
§2.8 可逆循環(huán)過程方法 （73）
習題 （76）
第三章 相變的熱力學理論 （80）
§3.1 熱動平衡判據(jù) （80）
§3.2 粒子數(shù)可變系統(tǒng) （84）
§3.3 熱動平衡條件 （86）
§3.4 平衡的穩(wěn)定條件 （90）
§3.5 單元系的復相平衡 （93）
§3.6 氣-液相變 臨界點 （98）
§3.7 正常-超導相變的熱力學理論 （103）
§3.8 相變的分類 埃倫費斯特方程 （107）
§3.9 朗道二級相變理論簡介 （110）
§3.10 臨界現(xiàn)象和臨界指數(shù) （119）
習題 （123）
第四章 多元系的復相平衡與化學平衡 熱力學第三定律 （126）
§4.1 多元均勻系的熱力學函數(shù)與基本微分方程 （126）
§4.2 多元系的復相平衡 （130）
§4.3 化學平衡條件 （131）
§4.4 吉布斯相律 （134）
§4.5 混合理想氣體的性質(zhì) （136）
§4.6 理想氣體的化學平衡 （139）
§4.7 熱力學第三定律 （143）
習題 （151）
第五章 非平衡態(tài)熱力學（線性理論）簡介 （154）
§5.1 非平衡態(tài)熱力學（線性理論）綱要 （154）
§5.2 熱傳導 （159）
* §5.3 溫差電效應 （160）
習題 （169）
第六章 統(tǒng)計物理學的基本概念 （171）
§6.1 統(tǒng)計物理學的研究對象、目的與方法 （171）
§6.2 微觀狀態(tài)的經(jīng)典描寫與量子描寫 （172）
§6.3 宏觀量的統(tǒng)計性質(zhì) 統(tǒng)計規(guī)律性 （177）
§6.4 平衡態(tài)統(tǒng)計理論的基本假設(shè):等幾率原理 （179）
第七章 近獨立子系組成的系統(tǒng) （180）
§7.1 分布與系統(tǒng)的微觀態(tài) 最可幾分布 （180）
§7.2 定域子系 麥克斯韋-玻爾茲曼分布 （182）
§7.3 二能級系統(tǒng) （185）
§7.4 定域子系熱力學量的統(tǒng)計表達式 熵的統(tǒng)計解釋 （188）
§7.5 熱輻射的普朗克理論 （193）
§7.6 固體熱容的統(tǒng)計理論 （199）
§7.7 定域子系的經(jīng)典極限條件 （204）
§7.8 負絕對溫度 （206）
§7.9 非定域子系 費米-狄拉克分布 玻色-愛因斯坦分布 （210）
§7.10 理想玻色氣體和理想費米氣體熱力學量的統(tǒng)計表達式 （215）
§7.11 非簡并條件 經(jīng)典極限條件 （219）
§7.12 麥克斯韋速度分布律 （226）
§7.13 能量均分定理 （228）
§7.14 非簡并理想氣體的熱力學函數(shù)與熱容 （231）
§7.15 弱簡并理想氣體的物態(tài)方程與內(nèi)能 統(tǒng)計關(guān)聯(lián) （238）
§7.16 理想玻色氣體的玻色-愛因斯坦凝聚 （243）
§7.17 超冷稀薄原子氣體的玻色-愛因斯坦凝聚 （252）
§7.18 光子氣體 （266）
§7.19 強簡并理想費米氣體 （269）
§7.20 元激發(fā)（或準粒子）理想氣體 （276）
習題 （283）
第八章 統(tǒng)計系綜理論 （296）
§8.1 經(jīng)典統(tǒng)計系綜的概念 （296）
§8.2 劉維爾定理 （298）
§8.3 微正則系綜 （302）
8.3.1 經(jīng)典微正則系綜 （302）
§8.4 正則系綜 （309）
§8.5 非理想氣體的物態(tài)方程 （317）
* §8.6 流體的二粒子分布函數(shù)與關(guān)聯(lián)函數(shù) （322）
§8.7 巨正則系綜 （330）
§8.8 巨正則系綜應用例子 （337）
* §8.9 由巨正則系綜推導費米分布與玻色分布 （340）
§8.10 熱力學極限與三種系綜之間的等效性 （343）
習題 （346）
第九章 相變和臨界現(xiàn)象的統(tǒng)計理論簡介 （352）
§9.1 伊辛模型 平均場近似 （353）
§9.2 伊辛模型的嚴格解 （359）
§9.3 臨界指數(shù)（續(xù)） 標度律 普適性 （362）
§9.4 漲落與關(guān)聯(lián)的作用 （365）
§9.5 重正化群理論大意 （372）
習題 （378）
第十章 非平衡態(tài)統(tǒng)計理論 （381）
§10.1 玻爾茲曼積分微分方程 （381）
§10.2 H定理 （390）
§10.3 熵流與熵產(chǎn)生率 （400）
§10.4 簡并氣體的玻爾茲曼方程 （402）
§10.5 弛豫時間近似 金屬自由電子的輸運過程 （407）
第十一章 漲落理論 （420）
§11.1 準熱力學理論 熱力學量的漲落 （421）
§11.2 漲落的空間關(guān)聯(lián) （428）
§11.3 布朗運動理論 （432）
* §11.4 漲落的時間關(guān)聯(lián) （438）
* §11.5 漲落-耗散定理 （442）
* §11.6 電路中的熱噪聲 譜密度 （446）
習題 （453）
主要參考書目 （456）
附錄A 基本物理常量 （458）
附錄B 統(tǒng)計物理學中常用的數(shù)學公式 （459）
附錄C 誤差函數(shù) （463）
索引 （464）
外國人名索引 （471）
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