Thermodynamics and Introductory Statistical Mechan Ics pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Linder, Bruno

出品人:

页数:210

译者:

出版时间:2004-9

价格:759.00元

装帧:HRD

isbn号码:9780471474593

丛书系列:

图书标签:

Thermodynamics
Statistical Mechanics
Physics
Engineering
Science
Higher Education
Textbook
Energy
Entropy
Equilibrium

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具体描述

In this clear and concise introduction to thermodynamics and statistical mechanics the reader, who will have some previous exposure to thermodynamics, will be guided through each of the two disciplines separately initially to provide an in-depth understanding of the area and thereafter the connection between the two is presented and discussed. In addition, mathematical techniques are introduced at appropriate times, highlighting such use as: exact and inexact differentials, partial derivatives, Caratheodory's theorem, Legendre transformation, and combinatory analysis. Emphasis is placed equally on fundamentals and applications Several problems are included

好的，这是一份针对您所提及的《Thermodynamics and Introductory Statistical Mechanics》一书之外，所能构想出的其他、可能涵盖不同主题或侧重点的，关于“热力学与统计力学导论”类书籍的详细简介。 --- 《统计物理学：从微观到宏观的桥梁》本书特色与定位本书旨在为物理学、化学、材料科学及工程学等相关专业的学生和研究人员，提供一个严谨而直观的统计物理学入门路径。我们深知，统计力学是连接微观粒子行为与宏观可观测性质（如温度、压力、熵）的桥梁。不同于侧重于传统热力学定律推导的教材，本书的核心焦点在于使用概率论和量子力学原理，系统地构建起宏观热力学量的微观基础。我们力求在保持数学严谨性的同时，通过大量实例，使读者能够真正领会统计物理学的精髓。核心内容结构本书被精心划分为四个主要部分，确保知识的循序渐进和逻辑的完整性：第一部分：经典统计力学的基石本部分首先回顾了玻尔兹曼统计、相空间以及经典正则系综的建立。我们详细讨论了微正则系综、正则系综和巨正则系综的数学形式、配分函数（Partition Function）的计算方法及其在计算平均物理量中的关键作用。重点章节包括： 1. 概率论回顾与系综概念：强调等概率原理在宏观系统中的体现，并引入相空间的概念，为后续的微正则系综奠定基础。 2. 经典理想气体模型：使用微正则系综推导理想气体的熵、能量和压强，并深入探讨麦克斯韦速率分布的物理意义及其在气体动力学理论中的应用。 3. 配分函数与热力学量的联系：详述如何通过配分函数导出亥姆霍兹自由能，并系统地演示如何从自由能过渡到所有其他热力学量（如比热容、磁化率）。 4. 玻尔兹曼统计在谐振子与刚性转子中的应用：通过更复杂的经典模型，加深读者对配分函数应用的理解。第二部分：全同粒子与量子统计统计物理学的真正威力体现在对大量全同粒子系统的处理上。本部分完全侧重于量子统计的视角，这是理解凝聚态物理和低能物理现象的关键。 1. 第二量子化基础（概念性介绍）：简要引入量子力学中粒子不可分辨性的本质，为理解费米-狄拉克和玻色-爱因斯坦统计做铺垫。 2. 费米-狄拉克统计（Fermions）：详尽分析费米子系统的性质，包括泡利不相容原理的影响。重点讨论零温下的费米气体模型，包括费米能（Fermi Energy）、费米动量和零点能的计算。 3. 玻色-爱因斯坦统计（Bosons）：讨论玻色子系统的行为。着重分析玻色-爱因斯坦凝聚（Bose-Einstein Condensation, BEC）的理论预测，包括临界温度的确定和凝聚相的特性。 4. 应用实例：讨论电子在金属中的行为（遵循费米统计）与光子、声子（遵循玻色统计）的辐射定律（如普朗克黑体辐射公式的推导）。第三部分：理想系统之外的拓展理想模型固然重要，但现实世界充满了相互作用。本部分将视野拓宽到处理粒子间存在相互作用的系统，这是从“导论”迈向“前沿”的关键一步。 1. 弱相互作用系统：引入微扰论的思想，探讨粒子间势能对总配分函数的影响。重点讨论维里展开（Virial Expansion），并推导出朗之万方程（Langevin Equation）在描述布朗运动中的基础框架。 2. 化学势与相变基础：深入探讨化学势的物理意义，尤其是在多组分系统和化学反应中的应用。初步引入平均场理论（Mean Field Theory），用于定性理解相变现象，如范德华方程的推导。第四部分：从微观涨落到宏观动力学（选读与进阶）本部分作为进一步学习的桥梁，探讨了统计力学如何与其他物理领域交汇。 1. 涨落理论：统计系统并非完全处于平均值，理解涨落至关重要。讨论密度涨落、压力涨落的量级，并简要介绍涨落-耗散定理（Fluctuation-Dissipation Theorem）的初步概念。 2. 不可逆过程与输运现象的统计描述：从时间演化的角度审视统计物理，简要介绍玻尔兹曼输运方程的思想，将统计方法应用于非平衡态现象的研究，为后续学习非平衡态统计力学打下基础。教学方法与特点本书摒弃了过于繁琐的数学技巧堆砌，而是强调物理图像的清晰性。每章都包含： “概念聚焦”小节，用于澄清容易混淆的物理概念（如熵的统计定义与热力学定义的关系）。 “计算演练”，提供详细的推导步骤，确保读者能够独立完成核心公式的推导。 “应用案例”，如激光的量子统计特性、液氦的超流性等，展示理论的实际威力。目标读者本书适合物理学、应用物理学、化学物理学专业本科高年级学生及研究生作为教材或参考书。对于需要运用统计方法分析工程或材料科学问题的工程师和科研人员，本书亦提供了坚实的理论基础。 --- (字数：约1550字)