Лекции по статистической физике - Максимов (1183862)
Текст из файла
Ìîñêîâñêèé ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóòË.À.Ìàêñèìîâ, À.Â.Ìèõååíêîâ, È.ß.ÏîëèùóêËåêöèè ïî ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêåÏðåäâàðèòåëüíûé âàðèàíòÄîëãîïðóäíûé - 2009Ñîäåðæàíèå1 Ëåêöèÿ 1. Òåðìîäèíàìèêà1.11.21.31.41.51.61.71.81.9Òåðìîäèíàìè÷åñêèå âåëè÷èíû . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .Òåìïåðàòóðà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Òåðìîäèíàìè÷åñêîå ðàâíîâåñèå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Ýíòðîïèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . .Âòîðîé çàêîí òåðìîäèíàìèêè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Òåðìîäèíàìè÷åñêèå òîæäåñòâà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Ïðèíöèï ìèíèìàëüíîñòè òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ïîòåíöèàëîâ . . . .Òåðìîäèíàìèêà ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ . . . . . . . . . . . . . . . . . .Òåîðèÿ ôàçîâûõ ïåðåõîäîâ âòîðîãî ðîäà íà ïðèìåðå ôåððîìàãíåòèêîâ .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 Ëåêöèÿ 2. Îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ ñòàòèñòè÷åñêîé ôèçèêè2.12.22.32.42.5Ñðåäíèå çíà÷åíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Ñòàòèñòè÷åñêàÿ íåçàâèñèìîñòü è çàêîí áîëüøèõ ÷èñåë×èñëî ñîñòîÿíèé, ïëîòíîñòü ÷èñëà ñîñòîÿíèé . . . . .Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ýíòðîïèÿ . . .
. . . . . . . . . . . . . .Òðè ïðèìåðà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.5.1 N ñïèíîâ â ìàãíèòíîì ïîëå . . . . . . . . . . . .2.5.2 N îñöèëëÿòîðîâ . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.5.3 Èäåàëüíûé ãàç . . . . . . . . . . . . . .
. . . . .........................................................55567781012151818192022252526273 Ëåêöèÿ 3. Î ñòàòñóììå, ðàñïðåäåëåíèÿõ...284 Ëåêöèÿ 4. Î çàêîíå âîçðàñòàíèÿ ýíòðîïèè...383.13.23.34.14.2Ñòàòèñòè÷åñêàÿ ñóììà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Íåðàâíîâåñíàÿ ýíòðîïèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Çàêîí âîçðàñòàíèÿ ýíòðîïèè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Òåîðåìà Íåðíñòà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 Ëåêöèÿ 5. Âòîðè÷íîå êâàíòîâàíèå êîëåáàíèé ðåøåòêè5.15.25.35.4Âòîðè÷íîå êâàíòîâàíèå êîëåáàíèé ðåøåòêè . . . . . . .Ìàòåìàòè÷åñêîå ââåäåíèå â òåîðèþ ðåøåòêè . . .
. . . .Ñïåêòð êîëåáàíèé êóáè÷åñêèõ ðåøåòîê. Íåóñòîé÷èâîñòüÏëîòíîñòü ñîñòîÿíèé ôîíîíîâ. Òî÷êè Âàí-Õîâà . . . . .........................283136384141414951556 Ëåêöèÿ 6. Âòîðè÷íîå êâàíòîâàíèå ýëåêòðîíîâ567 Ëåêöèÿ 7. Èäåàëüíûé áîçå-ãàç656.16.27.17.27.3Ôåðìèîíû âî âòîðè÷íîì êâàíòîâàíèè .
. . . . . . . . . . . . . . .Ìîäåëü Ãåéçåíáåðãà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Ñõåìà âû÷èñëåíèé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Ðàñïðåäåëåíèå Áîçå-Ýéíøòåéíà, áîçå-êîíäåíñàöèÿ . . . . . . . . .Òåðìîäèíàìèêà áîçå-ãàçà . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .256636567697.4×åòûðå ïðèìåðà7.4.1 Çàäà÷à 1.7.4.2 Çàäà÷à 2.7.4.3 Çàäà÷à 3.7.4.4 Çàäà÷à 4..................................................................................................................................................71717172748 Ëåêöèÿ 8. Èäåàëüíûé ôåðìè-ãàç759 Ëåêöèÿ 9. Íåèäåàëüíûé áîçå-ãàç ïðè íóëåâîé òåìïåðàòóðå958.18.28.39.19.29.3Òåðìîäèíàìèêà ôåðìè-ãàçà . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Ìàãíåòèçì ýëåêòðîííîãî ãàçà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Ýëåêòðîí â ïåðèîäè÷åñêîé êðèñòàëëè÷åñêîé ðåøåòêå . . . . . . . .Íåèäåàëüíûé áîçå-ãàç ïðè íóëåâîé òåìïåðàòóðå . . . . .
. . . . . .Òåîðèÿ Êàñòèíà-Äóìà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Ñâåðõòåêó÷èé ãàç ïðè íóëåâîé òåìïåðàòóðå â ëîâóøêàõ . . . . . .9.3.1 Ââåäåíèå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9.3.2 A1. Íåëèíåéíîå óðàâíåíèå Øðåäèíãåðà, êîíäåíñàò, óðàâíåíèå Ãðîññà-Ïèòàåâñêîãî . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . .9.3.3 À2 Ýëåìåíòàðíûå âîçáóæäåíèÿ íåèäåàëüíîãî áîçå-ãàçà.Ñâåðõòåêó÷åñòü . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9.3.4 3À. Ýíåðãèÿ è âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ îñíîâíîãî ñîñòîÿíèÿ . . .9.3.5 À4. Ñîëèòîíû è ñòàöèîíàðíûé ýôôåêò Äæîçåôñîíà . . . .9.3.6 À5. Ðåøåòî÷íûé ãàç . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .9.3.7 À6. Ïðÿìîå íàáëþäåíèå êîýôôèöèåíòîâ áîãîëþáîâñêîãîïðåîáðàçîâàíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9.3.8 Â1 Óðàâíåíèå Ãðîññà-Ïèòàåâñêîãî äëÿ ãàçà â ìàãíèòíîé ëîâóøêå. Îñíîâíîå ñîñòîÿíèå â ïðèáëèæåíèè Òîìàñà-Ôåðìè .9.3.9 Â2. "Ãèäðîäèíàìè÷åñêèå óðàâíåíèÿ"áîçå-ãàçà ïðè íóëåâîéòåìïåðàòóðå. Âîçáóæäåíèÿ êîíäåíñàòà â ëîâóøêàõ . . . .
.9.3.10 Â3. Îñöèëëÿöèè îñíîâíîãî ñîñòîÿíèÿ . . . . . . . . . . . . .9.3.11 Â4. Èçëó÷åíèå áîãîëþáîâñêèõ âîçáóæäåíèé â îñöèëëèðóþùåì ãàçå, îáóñëîâëåííîå ñòàòè÷åñêèì äåôåêòîì . . . . . . .9.3.12 Â5. ×åðåíêîâñêîå èçëó÷åíèå . . . . . . . . . . . . . . . . . .9.3.13 Â6. Ïàðàìåòðè÷åñêèé ðåçîíàíñ . . . .
. . . . . . . . . . . .10 Ëåêöèÿ 10. Êîëëåêòèâíûå âîçáóæäåíèÿ â òâåðäûõ òåëàõ10.110.210.310.4Ìîäåëü æåëå êîëëåêòèâíûå âîçáóæäåíèÿ â ìåòàëëàõÝêñèòîí Ìîòòà â ïîëóïðîâîäíèêàõ . . . . . . . . . . .Ýêñèòîí Ôðåíêåëÿ â ìîëåêóëÿðíûõ êðèñòàëëàõ . .
. .Ïîëÿðîí â äèýëåêòðèêàõ . . . . . . . . . . . . . . . . .............................7579889510811111111211411811912112212312412612713313513813814414514711 Ëåêöèÿ 11. Âîçáóæäåíèÿ ôåðìè-æèäêîñòè15112 Ëåêöèÿ 12. Ôåððîìàãíèòíûå ìàãíîíû15912.1 Ôåððîìàãíåòèçì è ñïèíîâûå âîëíû â ïðèáëèæåíèè ñàìîñîãëàñîâàííîãî ïîëÿ .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12.2 Ïðåîáðàçîâàíèå Õîëñòåéíà-Ïðèìàêîâà, çàêîí äèñïåðñèè ìàãíîíîâ315916512.3 Ìàãíîííàÿ òåïëîåìêîñòü . . . . . . . . . . . . . . . . .12.4 Îäíîìåðíàÿ çàäà÷à Èçèíãà è ìåòîä òðàíñôåðìàòðèöûøåíèå) . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12.5 Òåîðåìà Ãîëäñòîóíà è ñïèíîâûå âîëíû . . . . . . . . .. . . . . . .(òî÷íîå ðå. . . . . . .. . . . . . .13 Ëåêöèÿ 13. Ñâåðõïðîâîäèìîñòü I - ôåíîìåíîëîãèÿ13.1 Ââåäåíèå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13.2 Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà ñâåðõïðîâîäíèêîâ . . . . . .
. . . . . . .13.2.1 Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà ñâåðõïðîâîäíèêîâ ïåðâîãî ðîäà .13.2.2 Ìàãíèòíûå ñâîéñòâà ñâåðõïðîâîäíèêîâ âòîðîãî ðîäà.13.3 Òåðìîäèíàìèêà ñâåðõïðîâîäíèêîâ . . . . . . . . . . . . . . . .13.3.1 Êðèòè÷åñêîå ïîëå äëÿ ñâåðõïðîâîäíèêà ïåðâîãî ðîäà1 .13.3.2 Ýíòðîïèÿ è òåïëîåìêîñòü ñâåðõïðîâîäíèêà . . . . . .13.4 Òåðìîäèíàìè÷åñêèå ïîòåíöèàëû . . . . . . . . . . . .
. . . . .13.5 Óðàâíåíèå Ëîíäîíîâ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13.6 Ýôôåêò Ìåéññíåðà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13.7 Êîãäà ñïðàâåäëèâî óðàâíåíèå Ëîíäîíîâ? . . . . . . . . . . . .13.8 Ñâÿçü ìåæäó B è H â ïðîìåæóòî÷íîì ñîñòîÿíèè . . . . . . .13.9 Óðàâíåíèå Ãèíçáóðãà Ëàíäàó .
. . . . . . . . . . . . . . . .13.10 Ãðàíèöà ìåæäó íîðìàëüíîé è ñâåðõïðîâîäÿùåé ôàçàìè . .13.11 Êâàíòîâàíèå ìàãíèòíîãî ïîòîêà . . . . . . . . . . . . . . . .13.12 Õàðàêòåðíûå ìàñøòàáû äëèí â ñâåðõïðîâîäíèêå . . . . . . .13.13 Âèõðè Àáðèêîñîâà . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . .13.13.1 Îäèíî÷íûé âèõðü . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13.13.2 Ïåðâîå êðèòè÷åñêîå ïîëå . . . . . . . . . . . . . . . . .13.13.3 Âòîðîå êðèòè÷åñêîå ïîëå . . . . . . . . . . . . . . . . .13.14 Ýôôåêòû Äæîçåôñîíà . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . ...........................................14 Ëåêöèÿ 14. Ñâåðõïðîâîäèìîñòü II - ìèêðîñêîïè÷åñêàÿ òåîðèÿ14.114.214.314.414.514.614.714.8Ãàìèëüòîíèàí è óðàâíåíèå äâèæåíèÿ . . . . . . .Ôåíîìåí Êóïåðà . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Óðàâíåíèÿ Áîãîëþáîâà-Äå Æåíà .
. . . . . . . .Ýíåðãèÿ îñíîâíîãî ñîñòîÿíèÿ . . . . . . . . . . . .Òåìïåðàòóðíàÿ çàâèñèìîñòü ýíåðãåòè÷åñêîé ùåëèÝëåìåíòàðíûå âîçáóæäåíèÿ è ñâåðõïðîâîäèìîñòüÍåçàòóõàþùèé ýëåêòðè÷åñêèé òîê. . . . . . . . .Òåïëîåìêîñòü ñâåðõïðîâîäíèêà . . . . . . . . . .
......................................................................................................1681681701741741751751761761761771781801811841851871921931941951951971992002012022042052122142152162201 Îáðàòèì âíèìàíèå, ÷òî â ýòîì ðàçäåëå ìû íå èíòåðåñóåìñÿ ïðèïîâåðõíîñòíûìè ýôôåòàìè âñëîå òîùèíîé ïîðÿäêà ãëóáèíû ïðîíèêíîâåíèÿ λ. Ïîýòîìó, åñòåñòâåííî, ðàçìåð îáðàçöà L À λè ïîëó÷åííûå ñîîòíîøåíèÿ èìåþò òî÷íîñòü λ/L.4Ëåêöèÿ 1. Òåðìîäèíàìèêà1Ëåêöèÿ 1. ÒåðìîäèíàìèêàÊîðîòêî ïåðå÷èñëèì îñíîâíûå ïîëîæåíèÿ òåðìîäèíàìèêè.Òåðìîäèíàìèêà íàóêà ôåíîìåíîëîãè÷åñêàÿ. Îíà îïèðàåòñÿ íà àêñèîìû, êîòîðûå âûðàæàþò îáîáùåíèå ýêñïåðèìåíòàëüíî íàáëþäàåìûõ ñâîéñòâ ìàêðîñêîïè÷åñêèõ ñèñòåì òåë, ñðåä, ñîñòîÿùèõ èç î÷åíü áîëüøîãî ÷èñëà N ÷àñòèö (èëèâîëí) è íàõîäÿùèõñÿ â ñîñòîÿíèè òåðìîäèíàìè÷åñêîãî (ìåõàíè÷åñêîãî, õèìè÷åñêîãî) ðàâíîâåñèÿ èëè â íåðàâíîâåñíîì ñîñòîÿíèè, áëèçêîì ê ðàâíîâåñíîìó.1.1 Òåðìîäèíàìè÷åñêèå âåëè÷èíû ïåðâóþ î÷åðåäü òåðìîäèíàìèêà èñïîëüçóåò âàæíåéøèå ïîíÿòèÿ ìåõàíèêè, òàêèå êàê çàìêíóòàÿ ñèñòåìà è àääèòèâíûå èíòåãðàëû äâèæåíèÿ.Çàìêíóòàÿ ñèñòåìà ýòî ìàêðîñêîïè÷åñêîå òåëî, êîòîðîå íàõîäèòñÿ â ñòàöèîíàðíûõ âíåøíèõ óñëîâèÿõ è íå âçàèìîäåéñòâóåò ñ äðóãèìè òåëàìè.
Çàìêíóòàÿñèñòåìà ñîñòîèò èç áîëüøîãî ÷èñëà ïîäñèñòåì ìàêðîñêîïè÷åñêèõ òåë, âçàèìîäåéñòâèå ìåæäó êîòîðûìè äîñòàòî÷íî ìàëî, ÷òîáû ìîæíî áûëî íå ó÷èòûâàòüâçàèìíîãî âëèÿíèÿ íà âíóòðåííèå ñâîéñòâà ïîäñèñòåì, íî äîñòàòî÷íî áîëüøîå,÷òîáû ìîãëà ïðîèçîéòè ðåëàêñàöèÿ âñåé çàìêíóòîé ñèñòåìû ê ïîëíîìó ðàâíîâåñèþ.  ïðîñòåéøåì ñëó÷àå ïîäñèñòåìû ðàçëè÷àþòñÿ òîëüêî ïîëîæåíèåì â ïðîñòðàíñòâå è ÷èñëîì ÷àñòèö, íî ìîãóò íàõîäèòüñÿ â ðàçíûõ àãðåãàòíûõ ñîñòîÿíèÿõ(íàïðèìåð, æèäêîñòü è ïàð) èëè ïðîíèêàòü äðóã â äðóãà (êàê ýëåêòðîíû è êðèñòàëëè÷åñêàÿ ðåøåòêà èç èîíîâ â ìåòàëëå). Àääèòèâíûå èíòåãðàëû äâèæåíèÿ ñîõðàíÿþùèåñÿ âî âðåìåíè âåëè÷èíû, êîòîðûå äëÿ çàìêíóòîé ñèñòåìû ðàâíûñóììå èõ çíà÷åíèé äëÿ ïîäñèñòåì.
Äëÿ ãàçà è æèäêîñòè â çàìêíóòîì ñîñóäå ýòî ýíåðãèÿ E , îáúåì V è ÷èñëî ÷àñòèö N . Ýíåðãèÿ îñíîâíîãî ñîñòîÿíèÿ, ò.å.ìèíèìàëüíàÿ ýíåðãèÿ òåëà ïðèíèìàåòñÿ ðàâíîé íóëþ. Àääèòèâíûå èíòåãðàëûäâèæåíèÿ è ëþáûå ôóíêöèè îò íèõ íàçûâàþòñÿ òåðìîäèíàìè÷åñêèìè âåëè÷èíàìè. Òåðìîäèíàìè÷åñêàÿ âåëè÷èíà, êîòîðàÿ õàðàêòåðèçóåò ëîêàëüíûå ñâîéñòâàñðåäû, íàçûâàåòñÿ èíòåíñèâíîé âåëè÷èíîé (â ïðîòèâîïîëîæíîñòü èíòåíñèâíûì,àääèòèâíûå âåëè÷èíû íàçûâàþò òàêæå ýêñòåíñèâíûìè).
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.