Математика | ||||
Статистическая физика Л.Д. Дандау 5 том часть 1 Москва 1975 583стр. | ||||
ПРЕДИСЛОВИЕ Для настоящего издания книга была заметно дополнена и переработана; вся эта работа произведена мной совместно с Л. П. Пн- таевским. Заново добавлены параграфы о магнитных свойствах газов, о термодинамике вырожденной плазмы, о жидких кристаллах, о флуктуационной теории фазовых переходов второго рода и критических явлений. Существенно дополнены главы о твердых телах и о симметрии кристаллов, в частности — более подробным изложением теории неприводимых представлений пространственных групп в применении к физике кристаллического состояния. Переработаны и дополнены параграфы, посвященные флуктуационно- диссипационной теореме. В то же время из этой книги исключено несколько параграфов, посвященных теории квантовых жидкостей и связанной с ней теории слабо неидеальных вырожденных газов. Физика квантовых жидкостей, основанная и в значительной степени развитая в пионерских экспериментальных исследованиях П. Л. Капицы и теоретических — самого Л. Д. Ландау, в настоящее время превратилась в обширную область, значение которой выходит далеко за пределы ее первоначального объекта — жидких изотопов гелия. Изложение теории квантовых жидкостей должно занять теперь подобающее место и в общем курсе теоретической физики, а посвященные ей в предыдущих изданиях этой книги несколько параграфов становятся недостаточными. В значительно расширенном виде они войдут в другой том этого курса, работа над которым в настоящее время ведется Л. П. Питаевским и мной. В том же томе будет дано детальное изложение метода гриновских функций и диаграммной техники, в значительной степени определивших развитие статистической физики за последние два десятилетия. Выделение этих (а также ряда других) вопросов в отдельный том диктуется не только тем, что включение их в данную книгу привело бы к слишком большому увеличению ее объема и к значительному изменению всего ее характера ОГЛАВЛЕНИЕ , Предисловие............................. 9 Из предисловий к предыдущим изданиям ...............10 Некоторые обозначения........................12 Глава I. Основные принципы статистики.............. 13 § 1. Статистическое распределение................. 13 § 2. Статистическая независимость................. 19 § 3. Теорема Ли> БИЛЛЯ...................... 22 § 4. Роль энергии......................... 24 § 5. Статистическая матрица.................... 27 § 6. Статистическое распределение в квантовой статистике..... 35 § 7. Энтропия........................... 38 § 8. Закон возрастания энтропии ................. 44 Глава II. Термодинамические величины............... 50 § 9. Температура......,.................. 50 § 10. Макроскопическое движение.................. 52 §11. Адиабатический процесс ................... 54 § 12. Давление .......................... 58 § 13. Работа и количество тепла.................. 61 § 14. Тепловая функция......,............... 63 § 15. Свободная энергия и термодинамический потенциал....... 64 § 16. Соотношения между производными термодинамических величин 67 § 17. Термодинамическая шкала температуры............ 71 § 18. Процесс Джоуля — Томсона.................. 72 § 19. Максимальная работа.................... 74 § 20. Максимальная работа, производимая телом, находящимся во внешней среде........................ 76 § 21. Термодинамические неравенства................ 79 § 22. Принцип Ле-Шателье..................... 82 § 23. Теорема Нернста....................... 85 § 24. Зависимость термодинамических величин от числа частиц ... 87 § 25. Равновесие тела во внешнем поле............... 90 § 26. Вращающиеся тела.................... 91 § 27. Термодинамические соотношения в релятивистской области ... 94 Глава III. Распределение Гиббса.................. 97 § 28. Распределение Гиббса..................... 97 § 29. Распределение Максвелла................... 100 § 30. Распределение вероятностей для осциллятора.......... 105 § 31. Свободная энергия в распределении Гиббса ....., . , . . 109 § 32. Термодинамическая теория возмущений............ ИЗ § 33. Разложение но степеням ii.................. 116 § 34. Распределение Гиббса для вращающихся тел.......... 123 § 35. Распределение Гиббса с переменным числом частиц ...... 125 § 36. Вывод термодинамических «отношений из распределения Гиббса 128 Глава IV. Идеальный газ ..................... 130 § 37. Распределение Болышана................... 130 § 38. Распределение Больцмана в классической статистике "..... 132 § 39. Столкновения молекул.................... 135 § 40. Неравновесный идеальный газ................. 137 § 41. Свободная энергия больцмановского идеального газа...... НО § 42. Уравнение состояния идеального газа............. 141 § 43. Идеальный газ с постоянной теплоемкостью.......... 144 § 44. Закон равнораспределения................. . 149 § 45. Одноатомный идеальный газ ................. 152 § 46. Одноатомный газ. Влияние электронного .момента ....... 155 § 47. Двухатомный газ с молекулами из различных атомов. Вращение молекул ........................... 157 § 48, Двухатомный таз с молекулами из одинаковых атомов. Вращение молекул .......................... § 49. Двухатомный газ. Колебания атомов ............ § 50. Двухатомный газ. Влияние электронного момента........~~ § 51. Многоатомный газ...................... 1G9 § 52. Магнетизм газов....................... 173 Глава V. Распределение Ферми и Бозе...............179 § 53. Распределение Ферми.....................179 § 54. Распределение Бозе......................180 § 55. Неравновесные ферми- и бозе-газы ..............181 § 56. Ферми- и бозе-газы элементарных частиц ...........183 § 57. Вырожденный электронный газ................187 § 58. Теплоемкость вырожденного электронного газа........190 § 59. Магнетизм электронного газа. Слабые поля..........193 § 60. Магнетизм электронного газа. Сильные поля .........196 § 61. Релятивистский вырожденный электронный газ.........199 § 62. Вырожденный бозе-газ....................201 § 63. Черное излучение....................... 205 Глава VI. Твердь'е тела...................... 213 § G4. Твердые тела при низких температурах............ 213 § 65. Твердые тела при высоких темпе-paiypax ........... 218 - § 66. Интерполяционная формула Дебая .............. 221 § 67. Тепловое расширение твердых тел............... 224 § 68. Сильно анизотропные кристаллы ............... 226 § 69. Колебания кристаллической решетки.............. 230 § 70. Плотность числа колебаний.................. 235 § 71. Фонолы ........................... 238 § 72. Операторы рождения и уничтожения фононов......... 242 § 73. Отрицательные температуры ................. 246 Глава VII. Неидеальные газы ...................249 § 74. Отклонение газов от идеальности...............249 § 75. Разложение по степеням плотности ..............254 § 76. Формула ван-дер-Ваальса...................256 § 77. Связь Еириального коэффициента с амплитудой рассеяния . . . 260 § 78. Термодинамические величины классической плазмы.......264 § 79. Метод корреляционных функций................268 § 80. Термодинамические величины вырожденной плазмы.......270 Глава VIII. Равновесие фаз....................277 § 81. Условия равновесия фаз ...................277 § 82. Формула Клапейрона —Клаузиуса...............281 § 83. Критическая точка......................283 § 84. Закон соответственных состояний ...............286 Глава IX. Растворы........................289 § 85. Системы с различными частицами...............289 § 86. Правило фаз ........................290 § 87. Слабые растворы ......................292 "" ..--~л,.„„ .......294 Осмотическое давление 295 „_. Соприкосновение фаз растворителя..............±ы § 90. Равновесие по отношению к растворенному веществу.....298 § 91. Выделение тепла и изменение объема при растворении.....300 § 92. Растворы сильных электролитов................303 § 93. Смесь идеальных газов....................306 § 94. Смесь изотопов........................308 § 95. Давление пара над концентрированным раствором.......311 § 96. Термодинамические неравенства в растворах..........313 § 97. Кривые равновесия......................316 § 98. Примеры диаграмм состояния.................322 § 9Э. Пересечение особых кривых поверхности равновесия.....327 § 100. Газ и жидкость....................... 329 Глава X. Химические реакции...................333 § 101. Условие химического равновесия...............333 § 102. Закон действующих масс...................334 § 103. Теплота реакции.......................338 § 104. Ионизационное равновесие ..................341 § 105. Равновесие по отношению к образованию нар.........343 Глава XI. Свойства вещества при очень больших плотностях .... 345 § 106. Уравнение состояния, вещества при больших плотностях .... 345 § 107. Равновесие тел с большой массой............... 348 § 10S. Энергия гравитирующего тела ................ 356 § 109. Равновесие нейтронной сферы................. 358 Глава XII. Флуктуации ......................363 § 110. Распределение Гаусса .................... 363 § 111. Распределение Гаусса для нескольких величин........366 § 112. Флуктуации основных термодинамических величин ......369 § ИЗ. Флуктуации в идеальном газе................376 § 114. Формула Пуассона......................378 § 115. Флуктуации в растворах...................380 § 116. Пространственная корреляция флуктуации плотности......382 § 117. Корреляция флуктуации плотности в вырожденном газе .... 386 § 118. Корреляция флуктуации во времени .............391 § 119. Временная корреляция флуктуации нескольких величин .... 395 § 120. Симметрия кинетических коэффициентов............397 § 121. Диссипативная функция...................401 § 122. Спектральное разложение флуктуации ............404 § 123. Обобщенная восприимчивость.................410 § 124. Флуктуационно-диссипационная теорема............418 § 125. Флуктуационно-диссипационная теорема для нескольких величин 423 § 126. Операторное выражение обобщенной восприимчивости......428 § 127. Флуктуации изгиба длинных молекул ............431 Глава XIII. Симметрия кристаллов................. 436 § 128. Элементы симметрии кристаллической решетки ........ 436 . § 129. Решетка Бравэ ....................... 438 § 130. Кристаллические системы................... 440 § 131. Кристаллические классы................... 445 § 132. Пространственные группы .................. 448 § 133. Обратная решетка...................... 450 § 134. Неприводимые представления пространственных групп ..... 453 § 135. Симметрия относительно обращения времени.......... 460 § 136. Свойства симметрии нормальных колебаний кристаллической решетки ........................... 465 § 137. Структуры с одно- и двумерной периодичностью ....... 471 § 138. Корреляционная функция в двумерных системах........ 475 § 139. Симметрия по ориентации молекул.............. 477 § 140. Нематические и холестерические жидкие кристаллы...... 479 § 141. Флуктуации в жидких кристаллах.............. 482 Глава XIV. Фазовые переходы второго рода и критические явления 486 § 342. Фазовые переходы второго рода ............... 486 § 143. Скачок теплоемкости..................... 491 § 144. Влияние внешнего поля на фазовый переход.......... 496 § 145. Изменение симметрии при фазовом переходе второго рода . . . 500 § 146. Флуктуации параметра порядка................ 513 § 147. Эффективный гамильтониан ................. 520 § 148. Критические индексы .................... 525 § 149. Масштабная инвариантность ................. 531 § 150. Изолированные и критические точки непрерывного перехода . . 536 § 151. Фазовый переход второго рода в двумерной решетке...... 541 § 152. Ван-дер-ваальсова теория критической точки ......... 549 § 153. Флуктуационная теория критической точки.......... 554 Глава XV. Поверхности...................... 561 § 154. Поверхностное натяжение .................. 561 § 155. Поверхностное натяжение кристаллов............. 564 § 156. Поверхностное давление................... 567 § 157. Поверхностное натяжение растворов.............. 569 § 158. Поверхностное натяжение растворов сильных электролитов . , .571 § 159. Адсорбция.......................... 572 § 160. Смачивание ......................... 574 § 161. Краевой угол........................ 577 § 162. Образование зародышей при фазосых переходах........ 579 § 163. Невозможность существования фаз в одномерных системах . . . 582 Предметный указатель ........................584 Цена: 150руб. |
||||