本教材是参照综合性大学物理系本科热力学与统计物理课程教学大纲编写的。全书共10章，系统地阐述热力学和统计物理学的基本规律、基本理论和方法，分别从宏观上和微观上描述热力学系统的热现象和热性质。各章的主要内容是：第1、2章热力学基本概念，第零、第一、第二和第三定律，特性函数法；第3章相平衡和相变的热力学理论，化学热力学；第4章线性不可逆过程热力学；第5章统计规律性，概率分布，等概率原理，近独立粒子系统计方法；第6章系综理论；第7、8章系综理论对经典系统和量子系统的应用，第9章涨落理论，相关函数，线性响应和涨落耗散定理；第10章近平衡的非平衡统计理论。部分章节后面给出例题，每章后面附有习题并给出答案。
本书可作为理工科大学和师范大学物理专业或相近专业的教材和参考书，也可供有关研究生、教师等参考。
样章试读
目录
- 前言
第1章 热力学基本规律
1.1 热力学系统 热力学平衡态
1.2 热力学第零定律 温度
1.3 物态方程
1.4 准静态过程 功
1.5 热力学第一定律 内能
1.6 热力学第二定律
1.7 熵和熵增加原理
习题
第2章 热力学特性函数法及其应用
2.1 特性函数
2.2 特性函数的特征 麦克斯韦关系
2.3 开系的热力学基本方程和热力学公式
2.4 特性函数法的应用
2.5 最大功原理
2.6 热力学第三定律
习题
第3章 相平衡和化学平衡
3.1 热动平衡判据
3.2 单元二相系的平衡 克拉珀龙方程
3.3 气液两相的转变 临界点和对应态定律
3.4 二级相变 厄任费斯脱方程
3.5 朗道二级相变理论
3.6 液HeⅡ与二流体模型
3.7 表面效应对相平衡的影响 液滴的形成
3.8 超导态—正常态的相变及其热力学理论
3.9 临界现象和临界指数
3.10 多元复相系的平衡条件 吉布斯相律
3.11 化学反应平衡条件 质量作用定律
习题
第4章 不可逆过程热力学
4.1 描述方法和局域平衡条件
4.2 反应扩散方程
4.3 熵平衡方程 局域熵增率
4.4 线性唯象律 昂萨格倒易关系
4.5 最小熵产生定理
4.6 应用
习题
第5章 统计物理学基础
5.1 统计规律性
5.2 概率分布
5.3 统计平均值
5.4 二项式分布及其近似表达式
5.5 等概率原理
5.6 近独立粒子运动状态和系统微观状态的描述
5.7 近独立粒子系统的宏观态分布与微观状态数
5.8 近独立粒子系统的最概然分布
习题
第6章 系综理论
6.1 系统微观状态的描述 Γ空间
6.2 统计系综 刘维尔定理
6.3 微正则系综
6.4 正则系综
6.5 等温-等压系综
6.6 巨正则系综 开系的热力学公式
6.7 量子统计系综的概率分布
6.8 统计算符ρ
习题
第7章 系综理论和经典热力学系统
7.1 正则分布对近独立粒子系的应用 玻尔兹曼分布
7.2 能量均分原理和近独立粒子系的比热容
7.3 电介质中电偶极子的统计性质
7.4 非理想气体物态方程的近似形式
7.5 非理想气体物态方程的集团展开
7.6 径向分布函数和热力学量的表示式
习题
第8章 量子统计
8.1 热辐射的经典统计理论
8.2 普朗克的量子论和热辐射公式
8.3 玻色-爱因斯坦分布和费米-狄拉克分布
8.4 气体比热容的量子统计理论
8.5 德拜固体比热容理论 米-格林艾森方程
8.6 顺磁物质的磁性
8.7 负绝对温度
8.8 量子理想气体的热力学性质
8.9 理想玻色气体在低温和高密度下的特性 玻色-爱因斯坦凝聚
8.10 光子气体与热辐射
8.11 声子气体 准粒子
8.12 理想费米气体在低温和高密度下的特性
8.13 金属表面的热电子发射
习题
第9章 涨落理论和涨落耗散定理
9.1 斯莫卢霍夫斯基-爱因斯坦方法 爱因斯坦涨落公式
9.2 光的散射
9.3 一般的涨落公式
9.4 空间相关函数
9.5 临界点附近的涨落相关函数
9.6 布朗运动 时间相关函数
9.7 R-L电路中的热噪声和灯丝电子发射的热噪声
9.8 涨落耗散定理
习题
第10章 非平衡态统计理论
10.1 玻尔兹曼方程及其弛豫时间近似
10.2 玻尔兹曼积分微分方程
10.3 玻尔兹曼H定理
10.4 气体的黏滞现象
10.5 金属电子气的电导和热导
10.6 昂萨格倒易关系的证明
习题
参考书及文献
附录
附录Ⅰ 热力学常用的数学公式
附录Ⅱ 概率论
附录Ⅲ 统计物理学常用的公式
附录Ⅳ 费米统计和玻色统计中几个常用积分
习题答案
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