Математика | ||||
статистическая механика-Дж.Майерстатистическая механика-Дж.Майер Москва 1980 стр.544Современный курс статистической механики, написанный крупными специалистами в этой области. По сравнению с первым изданием (М. : ИЛ, 1952) книга существенно переработана и отражает современное состояние статистической механики. Основное внимание уделяется принципиальным вопросам, в частности вероятностным методам, методу ансамблей Гиббса, эргодической гипотезе; вместе с тем рассматривается и ряд приложений. Книга рассчитана на аспирантов и студентов, изучающих статистическую механику, а также на научных работников — физиков и химиков, интересующихся общими проблемами этого раздела теоретической физики. | ||||
ОГЛАВЛЕНИЕ ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА ............... 5 ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ .............. 7 ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ ............... 9 ОБОЗНАЧЕНИЯ............................. 11 Часть I Глава 1. ВВЕДЕНИЕ.......................... 14 1а. Задача статистической механики ........... 14 16. Исторический обзор.................. 16 1в. Вероятность и плотность вероятностей ........ 21 1г. Некоторые специальные распределения вероятности и плотности вероятностей................ 26 Литература ............................ 30 ' Глава 2. КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ................. 31 2а. Давление идеального газа.............. 31 26. Закон распределения Максвелла—Больцмана • . . . . 35 2в. Средняя скорость.................. 40 fr. Число молекул, сталкивающихся со стенкой..... 43 2д. Средняя длина свободного пробега ......... 44 2е. Вязкость ...................... 48 2ж. Теплопроводность................. . 52 2з. Диффузия ..................... 53 Литература....................... 57 Часть II Глава 3. МЕХАНИКА, ФАЗОВОЕ ПРОСТРАНСТВО, ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ ФОРМАЛИЗМ И АНСАМБЛИ.......... 59 За. Классическая механика и фазовое пространство. ... 59 " 36. Квантовая механика................. 63 Зв. Модельные системы................. 67 Зг. Сепарабельность гамильтониана ........... 69 • Зд. Системы Ферми—Дирака и Бозе—Эйнштейна .... 71 Зе. Квантовые состояния в фазовом пространстве .... Зж. Усреднение по времени и усреднение по ансамблю. . Зз. Термодинамический формализм............ Зи. Уравнения для вероятностей в ансамблях. ..... Зк. Общая формула для вероятности в ансамбле..... Литература....................... Глава 4. вывод УРАВНЕНИЙ для АНСАМБЛЕЙ......... 4а. Введение..............•....... 46. Сохранение фазового объема: уравнение Лиувилля. . 4в. Равнще априорные вероятности квантовых состояний. . 4г. Величина а = In Q................. 4д. Производные величины а............... 4е. Доказательство равенству а = S/h ......... 4ж. Вывод общей формулы для вероятностей в ансамблях . . 4з. Эквивалентность ансамблей............. 4и. Третье .начало термодинамики ........... . Глава 5. ОБЩИЕ СООТНОШЕНИЯ ................. 5а. Соотношения между dXt/dxj и моментами ...... 56. Выбор переменных . . . '.............. 5в. Величина флуктуации..........'...... 5г. Теплоемкость, отвечающая сепарабельному гамильтониану....................... 5д. Средняя классическая кинетическая энергия ... Литература..................... Глава 6. КРИТИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ ..............• ба. Введение...................... бб. Эргодическая гипотеза' ............... бв. Парадокс неэргодичности.............. бг. Заключительные замечания об эргодичности ..... бд. Время возврата Пуанкаре.............. бе. Парадокс Лошмидта и спиновое эхо......... бж. Статистико-механическая энтропия ........ бз. Другой вывод выражения для W (q, p)....... 6и. Парадокс постоянства энтропии.........., . 6к. Разрешение парадокса постоянства энтропии. ... 6л. Несколько оправдательных замечаний ....... Литература -....................... Часть III Глава 7. ИДЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ .................... 7а. Общие соотношения................ . . 76. Подсчет Больцмана................. 7в. Вероятности в импульсном пространстве и моменты. . . 7г. Длина волны де Бройля .... ........ - 7д. Термодинамические функции идеального газа . , . . 7е. Справедливость подсчета Больцмана ....... 7ж. Общие свойства внутренней статистической суммы. . . 7з. Двухатомные молекулы. Приближенные уравнения 7и. Двухатомные молекулы. Термодинамические функции 7к. Двухатомные молекулы. Более точные выражения. . 7л. Орто- и параводород............. . . • 7м. Многоатомные молекулы............... 7н. Число симметрии................. 7о. Смеси газов и энтропия смешения.......... 232 7п. Изотопное равновесие................ 234 7р. Химическое равновесие в идеальных газах...... 241 Литература........................ 248 Глава 8. ПЛОТНЫЕ ГАЗЫ..................... 249 8а. Введение. Потенциальная энергия ........." 249 . 86. Уравнение Ван-дер-Ваальса ........... 253 8в. Классическое выражение для давления ....... 257 8г. Групповое разложение ............... 259 8д. Интерпретация ряда для давления .......•. 266 8е. Общность группового разложения.......... 269 8ж. Многокомпонентные системы............. 272 8з. Сходимость ряда и конденсация........... 276 8и. Вириальное разложение............... 287 8к. Доказательство соотношения (8и.22) для Ьп ...... 294 8л. Вывод вириального разложения ........... 298 8м. Вириальное разложение для многокомпонентной системы.................*...... 304 8н. Просто интегрируемые диаграммы........ 308 8о. Приближение Дебая—Хюккеля для плазмы ..... 313 8п. Поправки высших порядков для плазмы...... 321 Литература....................... 323 Глава 9. ЖИДКОСТИ ......-.................. 324 9а. Введение..................... . 324 96. Приведенные плотности вероятностей, потенциалы средней силы, вириал Клаузиуса............ 330 9в. Связь между различными наборами активностей ... 335 9г. Соотношения для осмотических растворов...... 342 9д. Формальное групповое разложение ......... 345 9е. Групповое разложение вблизи набора активностей z. . 348 9ж. Интегральные уравнения .............. 3,52 9з. Машинные эксперименты .............. 358 9и. Моменты. Теплоемкость при постоянном объеме ... 362 9к. Растворы электролитов. Формула Дебая—Хюккеля ~. . 368 Литература....................... 371 " Глава 10. КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ТЕЛА ................ 372 10а. Введение...................... 372 106. Нормальные координаты и классические уравнения . . . 373 Юв. Квантовомеханический расчет............. 377 Юг. Частоты колебаний простых изотропных решеток.... 383 Юд. Формула Дебая ................... . - 386 Литература............. ...... 392 Глава 11. ИДЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ БОЗЕ—ЭЙНШТЕЙНА и ФЕРМИ-ДИРАКА............................ 393 На. Введение ........................ 393 116. Идеальный газ Бозе—Эйнштейна ....!....' 393 11в. Излучение черного тела. Классическая теория .... 401 . 11г. Квантовая теория излучения черного тела..... 409 Ид. Идеальный газ Ферми—Дирака при Т=0. . . . . 411 Не. Электронный газ при конечной температуре...... 416 Пж. Металлы...................... 423 Из. Полупроводники.................. 428 Пи. Термоэлектронная эмиссия. Эффект Ричардсона . . . 429 Литература....................... 431 Глава 12. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ и МАГНИТНЫЕ поля ........ 432 12а. Введение...................... 432 126. Жесткие диполи в постоянном и однородном электрическом поле.................... 434 12в. Диэлектрическая проницаемость.......... . 437 12г. Поляризация, не зависящая от температуры .... 438 12д. Сравнение с показателем преломления и экспериментальными данными.................... 441 12е. Сила Лоренца—Лоренца............... 443 12ж. Пара- и диамагнетизм................ 445 12з. Парамагнетизм в квантовой механике........ 446 12и. Ферромагнетизм..................•. 453 12к. Магнитное охлаждение................ 458 12л. Формулы термодинамики для систем, находящихся в электрическом поле................. 464 Литература...................... 470 Глава 13. МАТРИЦА плотности.................... 471 13а. Введение...................... 47t 136. Координатное представление............. 473 13в. Матрица плотности одной системы......... 475 13г. Приведенная матрица плотности ......... 480 13д. Случайные и детерминированные фазы; [#"?2]-матрицы 482 13е. Преобразования матрицы Q в различные представления ........................ 484 13ж. Импульсное представление ш (р', р") ....... 486 13з. Функция Вигнера............. ... 488 13и. Полуклассическая равновесная матрица плотности. . 491 13к. Потенциал U (q), равный сумме парных взаимодействий ....................,. . . . 495 13л. Интерпретация поправки Д(/л (Ч) как величины AAQ(q) ...................... 500 13м. Симметризация................... 505 13н. Групповая функция идеального бозе-газа ..... 507 ПРИЛОЖЕНИЕ............................. 510 I. Некоторые определенные интегралы....... 510 II. Формула суммирования Эйлера—Маклорена. . . 511 III. Факториал и формула Стерлинга ....... 513 IV. Объем ЛЛмерного шара ........... 513 V. Метод неопределенных множителей...... 514 VI. Некоторые задачи комбинаторики....... 515 VII. Матрицы.................... 518 VIII. Интегральное преобразование Фурье. Функции импульсов................... 526 IX. Безразмерные термодинамические функции для осциллятора .................. 528 X. Физические постоянные .......... 528 XI. Соотношения между различными единицами энергии ...................... 533 Литература..................... 535 Предметный указатель Цена: 300руб. |
||||