统计力学
2004-7-1
科学出版社
张启仁
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《统计力学》分两篇。第一篇是热现象和热力学，包括非平衡态热力学。它们同时作为统计力学的经验基础来陈述。同时还讲述相对论热力学。第二篇是统计力学，包括平衡态统计力学和相对论统计力学。还有非平衡态统计力学，包括混沌、各态经历论、自组织现象、耗散结构等的一般介绍。《统计力学》适合于理科大学本科生、研究生、教师和科研工作者。
第一篇 热力学第一章 平衡态热力学1.1 平衡态与热力学第零定律，温度与态变量1.2 理想气体，玻尔兹曼常数与气体常数，气体物态方程及其位力展开，范德瓦耳斯方程1.3 内能，热与功，热功当量，热力学第一定律与能量守恒1.4 理想气体的内能和比热，等温过程与绝热过程，卡诺循环与理想热机1.5 不可逆过程与可逆过程，热力学第二定律，熵及其增加，热力学温标1.6 热力学势与热力学关系，响应函数，平衡态条件与平衡态的稳定条件1.7 气体的热力学性质，焦耳效应与焦耳-汤姆孙效应1.8 相平衡，吉布斯相律，克劳修斯-克拉珀龙方程，麦克斯韦规则，蒸气压与渗透压1.9 化学平衡与质量作用定律，平衡条件的推广1.1 极低温下的热力学性质，热力学第三定律1.11 热力学量的洛兰兹变换，相对论热力学习题一第二章 非平衡态热力学与非线性过程2.1 涨落，爱因斯坦公式，熵随时间的变化及导致这一变化的流与力2.2 流与力的线性关系，微观可逆性，昂萨格关系及其在流与力的线性变换中的不变性2.3 热机械效应与热分子压力差2.4 有限温多组分流体力学，居里原理及其在昂萨格关系中的应用2.5 扩散与热传导以及它们之间的耦合，热扩散与扩散热现象2.6 定态及其稳定性，最少熵产生，非平衡态参数2.7 化学反应中的非线性流-力关系2.8 流体力学不稳定性，贝纳尔现象，非平衡态相变，耗散结构，非线性过程2.9 孤立系统中的开放系统，熵增加过程中的低熵态，耗散中的有序结构，自组织现象习题二第二篇 统计力学第三章 平衡态统计力学的基本原理3.1 作为力学系统的宏观物质，力学运动状态与运动规律，守恒量，系综与刘维尔定理3.2 作为微观量平均值的宏观量，时间平均与系综平均，平衡态的统计分布3.3 孤立系统与微正则系综，给定能量下的等概率分布，各态经历假设3.4 互相平衡的系统，统计独立性，正则系综，吉布斯分布3.5 孤立系统中的准孤立子系统，由微正则系综分布函数推导正则系综分布函数，最大概率法3.6 作为准孤立系统极限的孤立系统，作为正则系综极限的微正则系综3.7 由正则系综的吉布斯分布推导平衡态的热力学关系，系综法，熵的统计意义，信息量3.8 信息量守恒与熵增加原理，热力学第二定律3.9 从微正则系综和最大概率法推导热力学关系，熵的统计意义，涨落概率3.1 开放系统，巨正则系综，巨正则分布3.11 运动系统，相对论平衡态统计力学习题三第四章 经典气体4.1 单原子分子理想气体，麦克斯韦分布，物态方程与比热4.2 双原子分子和多原子分子理想气体，分子的转动和振动，能量均分定理，冻结自由度4.3 混合理想气体4.4 热机械效应中克努森气体单位转移物质携带的能量u*4.5 经典顺磁气体，居里定律4.6 相对论理想气体4.7 实际气体，配分函数对分子间作用势的集团展开，一级近似，范德瓦耳斯气体4.8 相连集团，不可约集团，位力系数的经典表达式习题四第五章 量子性与量子统计5.1 简谐振动经典统计力学的作用量-角变量形式5.2 自由电磁场的工则经典理论，作为简谐振子集合的电磁场5.3 黑体辐射谱，量子性的发现，简谐振子的量子统计力学5.4 气体中分子内部自由度的冻结与解冻，分子振动对气体热容量的贡献5.5 固体热容量的爱因斯坦理论与德拜理论5.6 统计独立性，吉布斯佯谬，全同粒子与全同性原理，泡利原理，玻色统计与费米统计5.7 粒子数表象，经典理想气体与量子理想气体，玻尔兹曼分布，玻色分布与费米分布5.8 光子，理想光子气体的正则分布与黑体辐射谱的普朗克公式5.9 中微子，中微子理想气体5.1 热力学第三定律的统计基础习题五第六章 量子气体6.1 非相对论理想玻色气体，物态方程，内能和商6.2 玻色-爱因斯坦凝聚6.3 非相对论理想费米气体，物态方程，内能和商6.4 简并理想费米气体6.5 金属中电子运动的费米气模型6.6 电子气的磁性，金属的顺磁性与反磁性6.7 德哈斯-范阿尔芬效应，一种宏观壳效应6.8 致密星体中的相对论简并费米气体习题六第七章 液体与固体7.1 液体与固体中的元激发，元激发的波粒二象性，声子与声子气体7.2 液氦，4He液体中的λ相变，HeⅡ相的超流动性，二流体模型7.3 朗道关于液氦HeⅡ的超流理论7.4 朗道关于普通费米液体的理论7.5 固体的诸热力学势和响应函数，德拜理论7.6 格点分子间的磁相互作用，有限能量系统，负绝对温度习题七第八章 相变，临界现象与涨落8.1 相变及其分类，对称性及其破缺，序参数8.2 二级相变的朗道理论8.3 对应态定律8.4 相变的杨-李理论8.5 临界现象与临界指数8.6 涨落与响应函数，涨落在临界点附近的放大，爱因斯坦涨落公式的推广8.7 涨落的关联长度及其在临界点附近的放大8.8 临界现象的标度律习题八第九章 非平衡态统计力学9.1 粒子间的碰撞，截面与平均自由程9.2 气体分子的碰壁或飞散，凝结与蒸发，金属的热电子发射9.3 扩散，黏性与热传导9.4 玻尔兹曼积分微分方程9.5 H定理，经典系统趋向平衡的过程与熵增加，旋转系统9.6 从玻尔兹曼方程推导输运方程与输运系数9.7 洛兰兹气体，等离子体中经典电子气体的输运过程9.8 量子洛兰兹气体，金属中量子电子气体的输运过程，以及导电、导热与温差电现象9.9 费米液体中准粒子的输运过程，零声9.1 超流体中的输运过程，温度波和熵波，贰声习题九第十章 统计方法的其他应用1.1 二项式分布，高斯分布和泊松分布1.2 无规行走与扩散1.3 布朗运动，随机力与朗之万方程1.4 马尔可夫过程，主方程，福克尔-普朗克方程1.5 生灭过程，种群个体数量变化的动力学，线性模型1.6 种群个体数量演化动力学的一个非线性模型，马尔萨斯-弗赫耳斯特方程1.7 种群间弱肉强食关系的洛特-加龙省卡-沃尔泰拉模型，种群振荡1.8 作为生灭过程的化学反应，别洛索夫一查博廷斯基现象，自催化，化学振荡与化学波1.9 从动力学过程到混沌，从随机运动到统计规律性，再从统计性回归定论习题十附录一 连续介质中的昂萨格关系二 李雅普诺夫稳定性定理三 变型贝塞尔函数四 索宁多项式
《统计力学》分热现象和热力学以及统计力学两篇。书中内容包括平衡态热力学、平衡统计力学和相对论统计力学、平衡态统计力学等。
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