《相对论物理热力学统计物理》

第一篇相对论物理3

引言3

第一部分 狭义相对论及有关的物理问题7

1 相对论中哪些观念发生了变化7

2 力学规律与经典方程化成相对论形式的一般方法26

3 粒子系统及热力学量的变换46

4 相对论与电磁学59

5 相对论对光学现象的基本影响69

6 与光子运动有关的几个问题86

第二部分 广义相对论的基本思想100

1 引力和惯性力是无法区分的100

1.1 局部惯性系——一种“真正”的惯性系100

1.2 度规张量和引力势103

2 物理定律的普遍形式及推求方法112

2.1 广义协变原理112

2.2 协变微分和物理定律的张量形式115

3 时空弯曲与引力源的关系121

3.1 引力场中时间和空间的度量121

3.2 引力场方程126

4 广义相对论的检验以及它所预言的特殊天体133

4.1 史瓦西场中粒子的运动规律133

4.2 由广义相对论预言的两种特殊天体147

5 例题与思考题156

简短结语166

第二篇热力学171

0 引言171

1.2 一些体系的物态方程172

1.1 热力学体系通常用五种变量来描述172

1 物态方程172

1.3 一个重要的微分等式175

1.4 状态方程的应用例子175

2 内能179

2.1 热力学第一定律179

2.2 功的计算179

2.3 热量的计算180

2.4 理想气体的热量和功的计算181

2.5 热力学第一定律应用举例183

3.1 热力学第二定律186

3 熵186

3.2 态函数熵S188

3.3 熵流和熵产生193

3.4 基本微分式194

3.5 熵增加的计算195

3.6 理想气体的熵197

3.7 应用举例197

4 热力学函数及应用205

4.1 热力学函数205

4.2 由比热和物态方程求热力学函数208

4.3 由特性函数求其它热力学函数210

4.4 几个重要的公式211

4.5 黑体辐射216

4.6 应用举例217

5 相变225

5.1 相平衡条件225

5.2 相变分类225

5.3 过冷过热现象227

5.4 朗道二级相变理论227

5.5 汽、液相变中的几个问题230

5.6 超导相变和超流相变231

5.7 多元系复相平衡和相律233

5.8 应用举例235

第三篇统计物理243

0 引言243

1 基本假设244

2 系综法和几率法247

3 玻尔兹曼分布、费米分布和玻色分布250

4.1 宏观参量的分类260

4 配分函数260

4.2 配分函数261

5 熵的性质272

6 微观状态数277

6.1 系统的微观状态数W与热力学量的关系277

6.2 负温度277

7 关于非平衡态的统计理论283

7.1 输运现象283

7.2 碰壁数、泻流287

7.3 布朗运动290

7.4 涨落291