《理论物理概论 第2分册 统计物理学》

第一章热力学基本定律3

2-1-1 基本概念3

(一)系统和外界3

(二)热力学平衡态5

(三)状态参量7

(四)热力学过程10

2-1-2 功、热量和熵14

(一)功的表达14

(二)热量的表达16

(三)熵17

2-1-3 基本定律和三个态函数19

(一)三个定律19

(二)三个态函数23

(三)绝对零度的意义34

(一)熵增原理35

2-1-4 熵的作用和意义35

(二)熵变是不可利用能变化的量度36

(三)熵是能量在空间分布均匀度的量度38

(四)熵与混乱度39

(五)熵与信息40

(六)局域平衡与广义熵41

2-1-5 热力学基本方程43

(一)基本方程43

(二)内能的微分式45

(三)熵的微分式46

2-1-6 热力学函数与过程判据49

(一)最大功定理49

(二)五个判据49

2-1-7 特征函数53

(一)克芬修斯方程组53

(二)特征函数54

(三)麦克斯韦关系式56

(四)利用热力学函数性质解题的方法57

2-1-8 焓、自由能和自由焓的意义59

(一)焓59

(二)自由能64

(三)自由焓65

2-1-9 辐射的热力学理论67

(一)基本概念67

(二)辐射热力学68

2-1-10 热动平衡条件71

(一)开系的热力学基本方程71

(二)热动平衡条件72

第二章统计物理学的基本概念84

2-2-1 几个基本观点84

(一)宏观与微观84

(二)统计规律性86

(一)随机事件的性质89

2-2-2 几率及其性质89

(二)几率的定义91

(三)几率的重要性质94

(四)等几率原理98

2-2-3 统计平均值99

(一)统计平均99

(二)统计平均值的性质100

2-2-4 统计系统的分类104

(一)经典粒子的特征104

(二)量子粒子的特征105

2-2-5 热力学几率和熵109

(一)微观状态数109

(二)热力学几率112

(三)玻耳兹曼定律116

(一)近独立子系122

第三章最可几分布122

2-3-1 近独立子系和μ空间122

(二)经典μ空间123

(三)量子粒子的半经典描述129

2-3-2 三种最可几分布132

(一)三种系统的热力学几率133

(二)三种统计分布138

2-3-3 三种分布的进一步讨论141

(一)最可几分布与平衡分布141

(二)分布函数144

(三)α和β的确定145

2-3-4 配分函数和热力学参量149

(一)配分函数149

(二)宏观热力学量154

(三)热力学基本方程156

(一)理想气体状态方程158

2-3-5 M-B分布的应用158

(三)气体分子按速度的分布159

(三)重力场中气体分子按高度的分布163

(四)能量均分定理166

2-3-6 固体热容理论171

(一)杜隆-珀替定律171

(二)爱因斯坦的固体热容理论173

(三)德拜T3定律175

2-3-7 B-E分布的应用 光子气178

(一)绝对黑体的辐射能密度179

(二)瑞利-金斯定律181

(三)普朗克公式183

(四)黑体辐射的量子统计诠释184

2-3-8 金属的自由电子热容187

(一)电子气187

(二)绝对零度附近的电子气188

(三)高于绝对零度时电子气的热容190

2-3-9 三种统计分布的比较193

(一)分布公式与分布曲线193

(二)过渡的微观条件196

(三)过渡的宏观条件200

(四)非简并气体的热力学量202

第四章系综理论简介210

2-4-1 Γ空间210

(一)为什么要引人Γ空间210

(二)Γ空间的性质211

2-4-2 统计系综215

2-4-3 三种系综分布函数220

(一)三种系综220

(二)基本假设221

(三)分布函数223

(一)配分函数227

2-4-4 系综分布函数的性质227

(二)系综平均值229

(三)三种系综的比较231

2-4-5 分布函数的应用235

(一)热力学基本方程235

(二)正则分布与最可几分布的关系240

(三)理想气体状态方程242

(四)巨正则分布中各量的意义245

第二篇附录250

附录2-Ⅰ 泊松积分？-bx2XndX250

附录2-Ⅱ Γ函数251

附录2-Ⅲ 频率在v～v+dv间的驻波数252

附录2-Ⅵ 费米积分253

附录2-Ⅴ N维球体积254

本篇主要参考书目256