Ансельм А.И. Основы статистической физики и термодинамики (1185105)
Текст из файла
А. И. Акселем Основы статистической физики и термодинамики Допущено Министерством внсйего и среднего стцииеоного обрагования СССР в качттве учебною пособия дгя студентов фгггическиг снециагвнотпей еисщнг учебни» ваегдвний Издательство чНаукаг Главная редакция физико-математической литературм мое к во 530.1 А 71 УДК 536.7 0235 — 1760 66 3 042(02)-73 © Издательство «Наука», 1973 г. Основы статяствческой фнзнкн и термодинамнкн. А.
И. Ансельм. Учебное по. собне. Издательство «Наука», Главная ре. дакция фнзнко-математнческой литературы, 54., 1973 г. В книге систематически излагаются основы класснческой н квантовой статистической фнзннн н термодннамякн. По объему н уровню изложения книга соответствует курсам статистической физики н термодинамики, читаемым на третьем нлн четвертом курсах физических н физикотехническнх факультетов высших учебных заведений. Особенностью книги является то, что термодинамика выводится нз статистического распределения. Это позволяет не только лучше усвоить н глубже понять термодинамику, но н установить границы ее применения.
Развнтая в нннге общая статистическая теория применяется затем к широкому кругу вопросов: идеальным н неидеальным газам, твердому телу, фазовым превращениям, чер. ному излучению, фононам, злектронам в металлах, флуктуациям, брауновскому движению н др. Последняя глава посвящена основам теория неравновесных процессов, без которой невозможно более глубокое понимание основ равновесной статистической физики.
Книга рассчитана на студентов физических специальностей н на научных работ. ников, желающих освежить н пополнить свои знания по статистической физике н термадннамнке. Оглавление Предисловие Глава !. Иведенпе газа 59 4 5. Примеры применения распределения Больцмана .. .. ..
... 64 $ 6. Уравненне сосгояння идеального газа н уравнение Ван.дер-Ваальса . 68 72 4 !. Квантовые состояния некоторых простых систем . .. .. .. . .. 72 $ 2. Чистые н смешанные состояния в квантовой механике, Матрица плот- ности 77 83 Глаза !У. Основы термодннамнкн н калорнческне свойства вещества... 88 шення . 106 4 5. Калорнческне свойства вещества.........,.......
116 4 6. Процесс Джоуля — Томсона н сжнженне газов. Магнитный метод оя. лаждення . 125 4 1. Краткий очерк развнтня кннетнчесной теории материи н термодинамики 82. Описание движения в классической механике . й 3. Фазовое пространство. Теорема Лнувнлля 4 4. Понятие вероятности. Статистическая независимость н квадратичная флуктуация . Глаза П. Распределения в классической статистике 4 1.
Термодннамнческое (статнстнческое) равновесно системы. Внешние н внутренние параметры 4 2. Мнкроканоннческое распределение ... 4 3. Каноннческое распределенне $ 4. Распределение Максвелла — Вольцмана для идеального одноатомного Глава Ш. Распределения н квантовой статистике $3. Статистическое распределение для квантовых систем 4 1.
Обратнл~ые (квазнстатнческне) н необратнмые изменения системы. Ра- бота, совершаемая над системой $2. Первое н второе начала термоднпамнкн . 6 3. Энтропия н вероятность 4 4. Характернстнческне функции н основные термодинамические соотно- 9 15 20 35 38 45 88 96 100 оглавлкник 136 140 Мз 148 154 Глава У. Идеальные газы 158 165 171 175 182 186 166 188 197 Глава И.
Твердое тело Глава УП. Неидеальные газы 199 201 205 278 282 293 298 305 315 31$ 322 6 7. Второе начало термодянамикн 4 8. Цикл Карно 4 9. Неравенство Клаузнуса и его следствяя . 4 10. Общие условия термодинамического равновесия и устойчивости одно- родной системы 6 11. Отрицательные абсолютные температуры .. 61. Многоатомный идеальный газ. Смесь идеальных газов . 42. Ориентационная поляризация дипольных газов . 4 3. Классическая теория теплоемкости идеальных газов, $4.
Квантовая теория теплоемкости идеальных газов . 4 5. Термодинамические свойства идеального многоатомного газа . 6 1. О теплоемкостн твердого тела . 4 2. Теория теплоемкости твердого тела Дебая $3. Уравнение состояния твердого тела $ 1. Взаимодействие между молекулами в системе 4 2. Уравнение состояния слабо неидеального газа 43. Полностью ионизированный газ (плазма) . Глаза ИП.
Системы с переменным числом частиц. Фазовые равновесия и превращения 4 1. Большое каноническое распределение. Химический потенциал . 2. Фаэовые равновесия 9 3. Роль поверхностных эффектов в образования новой фазы 4. Проблема конденсации и уравнение Ваи-дер-Ваальса 9 5. Термодинамическая теория фазовых переходов второго рода 6. Статистическая теория ферромагнетизма . $ 7.
Теория переходов порядок ' беспорядок в бинарных сплавах 8. Слабые растворы 9. Химические реакции. Закон действующих масс . $10. Третье начало термодинамики (принцип Нернста) Глпэп 1Х. Статистики Бозе и Ферми 4 1. Затруднения классической статистики и принцип неразличимости тождественных микрочастиц ... 2. Распределения Бозе и Ферми .
3. Термодинамические свойства бозе- и ферми-газов . 44. Фотоны и фононы 6 5. Применение статистики Ферми к электронам проводимости в металлах Глава Х. Флуктуации и брауновское движение $1. Флуктуации и обусловленный ими предел чувствительности измери- тельных приборов ... 4 2. Теория флуктуаций основных термодннамичееких величин 6 3. Брауновское движение.
Связь между коэффициентом диффузии и под- вижностью 208 215 227 230 237 239 249 253 259 268 оглавлнннн 346 354 361 Првложення 5 4. Браувовское двюкеняе линейного гармонического осциллятора (вяб- ратора).... $ 5. Корреляцнонная функция н спектральное разложенве для стохастнчес- кнх величин 56. Првнцнп симметрии кинетических коэффициентов Онсагера $ 7. Применение принципа Онсзгера к термоэлектрическим явлениям улова ХБ Основы теории неравновесных процессов $1, Приближение системы к состояпню термодинамического равновесна $2. Ккнетнческое уравнение Больцмана $ 3. Н-теорема и рзспределенве Мансвелла — Больцмана , $ 4. Некоторые применения кинетического уравнения к газам .
3 5. Электроны проводнмостн в кристалле . 367 374 385 394 401 Предисловие Статистическая физика является одним из основных разделов теоретической физики. Вместе с феноменологической термодинамикой она широко применяется в молекулярной физике, физике твердого тела, химии, биофизике, технике. Настоящая книга является несколько расширенным курсом статистической физики н термодинамики, которые читаются обычно на третьем или четвертом курсах физических факультетов университетов и инженерно-физических факультетов с расширенной программой по физике. Книга возникла в результате переработки курса, который я в течение ряда лет читал на физическом факультете Ленинградского государственного университета. Я надеюсь, что она может оказаться полезной и для научных работников, применяющих статистическую физику в своих исследованиях.
Статистическая физика и термодинамика излагаются здесь как единое целое. Так как имеется большое число учебников и продолжают выходить новые, в которых эти разделы теоретической физики излагаются раздельно, я считаю необходимым объяснить, почему я поступаю иначе. Если такое раздельное изложение феноменологической термодинамики и статистической физики могло быть оправдано когда-то тем, что первая основывается на твердо установленных законах природы (первом и втором началах), а вторая — на недоказанной гипотезе о существовании атомов, то очевидно, что сейчас такие аргументы отпадают.
Я могу сослаться на мнение такого выдающегося физика и педагога, как В. Паули (в изложении его ученика М. Фирца; см. книгу <Теоретическая физика двадцатого века», ИЛ, М., !962, стр. 190): «Особенно странным нам кажется, что в термодинамике необходимо всюду делать строгое различие между теплотой и работой, хотя первое начало говорит об их эквивалентности...
Статистическая механика не нуждается ни в каких волшебных средствах. Она объясняет своеобразные термодинамические свойства макроскопическим поведением системы, обладающей невообразимо большим числом степеней свободы». Мне кажется, что требование о совместном изложении термодинамики и статистической физики оправдывается не только с научной, но и с педагогической точки зрения. Только статистическая п»едисловие интерпретация термодинамических понятий и законов (температуры, энтропии, первого и второго начал и т.
п.) делает их наглядными и конструктивными. Кроме того, только статистическая интерпретация законов термодинамики определяет границы их применимости. Конечно, и при таком совместном изложении материала должны быть подробно освещены вопросы, которые обычно находят себе место в курсах феноменологической термодинамики (метод частных производных, круговые циклы, фазовые равновесия и т.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
