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中國科學(xué)院大學(xué)本科生教材系列統(tǒng)計力學(xué)導(dǎo)引 版權(quán)信息
- ISBN：9787030650481
- 條形碼：9787030650481 ; 978-7-03-065048-1
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
中國科學(xué)院大學(xué)本科生教材系列統(tǒng)計力學(xué)導(dǎo)引 內(nèi)容簡介
本書主要講解統(tǒng)計力學(xué)基本原理、概念和意義。章介紹必要的概率統(tǒng)計理論的基礎(chǔ)知識。第二章"平衡統(tǒng)計力學(xué)的基本原理"是本書的中心，強調(diào)了吉布斯的平衡態(tài)統(tǒng)計力學(xué)公理表述。第三章介紹分布的支集問題以及與之密切相關(guān)的各態(tài)歷經(jīng)破缺問題。傳統(tǒng)統(tǒng)計物理教科書，通常會在討論統(tǒng)計力學(xué)之前設(shè)章節(jié)簡述熱力學(xué)。本書在介紹統(tǒng)計力學(xué)基本原理之后，由統(tǒng)計力學(xué)基本原理推導(dǎo)出熱力學(xué)，這是第三章的主要內(nèi)容。第四章討論無相互作用體系，將玻色-愛因斯坦凝聚列入該章，在于它并非傳統(tǒng)的熱力學(xué)意義下的相變。第五章討論相互作用體系，收集了一般教科書未必在單獨一冊里全部覆蓋的內(nèi)容，包括統(tǒng)計力學(xué)反問題這樣的一節(jié)內(nèi)容。第六章談相變，風(fēng)格與第五章有些類似，專享的例外是用較大的篇幅討論未在一般教科書中充分討論過的近似。第七章想傳達給讀者的，只是第六節(jié)小節(jié)的內(nèi)容。為了內(nèi)容的"完整性"，以很好濃縮的方式，整理了有關(guān)傳統(tǒng)非平衡統(tǒng)計力學(xué)的內(nèi)容。
中國科學(xué)院大學(xué)本科生教材系列統(tǒng)計力學(xué)導(dǎo)引 目錄
目錄
前言
第1章 概率統(tǒng)計理論的基礎(chǔ)知識 1
1.1 概率論的三個基本公式 1
1.2 隨機變量的數(shù)字特征 3
1.3 幾個常用分布 5
1.4 大數(shù)定律和中心極限定理 7
1.5 熵、相對熵和大熵原理 8
1.5.1 熵 8
1.5.2 相對熵 10
1.5.3 大熵原理 10
1.6 從采樣到分布 12
1.6.1 分布參數(shù)的點估計 12
1.6.2 分布的非參數(shù)估計 14
1.6.3 分布的采樣實現(xiàn) 14
1.7 例：一維格子上的隨機行走 17
第2章 平衡統(tǒng)計力學(xué)的基本原理 20
2.1 統(tǒng)計規(guī)律性 20
2.2 統(tǒng)計力學(xué)的基本原理 21
2.3 正則系綜 24
2.4 其他系綜和系綜等價性 26
2.4.1 微正則系綜 29
2.5 例：理想系統(tǒng) 30
2.6 熱力學(xué)極限 32
2.7 分子動力學(xué)對比蒙特卡羅方法 36
第3章 熱力學(xué)的基本原理 41
3.1 熱力學(xué)四條定律 42
3.1.1 熱力學(xué)**定律 42
3.1.2 熱力學(xué)第二定律 43
3.1.3 熵的卡拉西奧多里理論 45
3.1.4 熱力學(xué)第零定律 47
3.1.5 熱力學(xué)第三定律 49
3.2 熱力學(xué)勢 49
3.2.1 勒讓德變換 50
3.2.2 麥克斯韋關(guān)系和一個常用技巧 51
3.2.3 熱力學(xué)勢函數(shù)的統(tǒng)計力學(xué)對應(yīng) 51
3.2.4 吉布斯{杜恒方程 53
3.3 兩個典型的熱力學(xué)過程 55
3.3.1 絕熱自由膨脹 55
3.3.2 卡諾完美熱機 56
3.4 熱力學(xué)穩(wěn)定性 57
第4章 無相互作用體系 59
4.1 不可忽略的量子效應(yīng) 59
4.1.1 經(jīng)典配分函數(shù)的無量綱化 59
4.1.2 吉布斯佯謬 60
4.2 理想氣體 61
4.2.1 大氣垂直溫降 64
4.3 氣相化學(xué)平衡 65
4.4 聲子氣體：固體比熱 67
4.5 光子氣體：黑體輻射 68
4.6 理想費米氣體 71
4.7 玻色{愛因斯坦凝聚 74
第5章 相互作用體系 77
5.1 約化分布函數(shù) 77
5.2 關(guān)聯(lián)函數(shù)的級聯(lián)關(guān)系 81
5.2.1 靜態(tài) BBGKY 級聯(lián)關(guān)系 82
5.2.2 試探粒子和勢分布定理 83
5.2.3 熵的計算和自由能的估計 85
5.3 泛函導(dǎo)數(shù)和積分方程 86
5.4 集團展開和圖表示 89
5.5 伊辛模型和溫度展開 94
5.5.1 一維伊辛模型 95
5.5.2 溫度展開 96
5.6 統(tǒng)計力學(xué)反問題 97
第6章 相變 100
6.1 液態(tài) 100
6.2 相變與各態(tài)歷經(jīng)破缺 102
6.2.1 伊辛模型中的各態(tài)歷經(jīng)破缺 103
6.2.2 氣{液相變中的各態(tài)歷經(jīng)破缺 104
6.2.3 表里變換 104
6.3 平均場理論 106
6.3.1 單點平均場近似 107
6.3.2 變分法 107
6.3.3 普萊夫卡展開 109
6.3.4 超導(dǎo)平均場理論：費米液體的動量凝聚 111
6.4 貝特近似 112
6.4.1 邊獨立模型 113
6.4.2 由空腔體系看貝特近似 115
6.4.3 從樹格子看貝特近似 118
6.4.4 貝特格子伊辛模型 119
6.5 正方格子伊辛模型的平均場鏈近似和樹近似 120
6.6 范德華方程 124
6.7 重正化群理論 129
6.7.1 二次方映射 129
6.7.2 一維伊辛鏈的重正化 130
6.7.3 鉆石分形的伊辛模型 131
6.7.4 伊辛集團平均場 132
第7章 近平衡 136
7.1 布朗運動 136
7.2 朗之萬方程 138
7.3 動力學(xué)投影 141
7.4 線性響應(yīng)和漲落{耗散關(guān)系 144
7.4.1 漲落{耗散關(guān)系 144
7.4.2 線性響應(yīng) 146
7.4.3 昂薩格倒易關(guān)系 148
7.5 玻耳茲曼輸運理論 150
7.5.1 動理論描述 150
7.5.2 線性化玻耳茲曼方程 152
7.6 分布演化動力學(xué) 160
7.6.1 細(xì)致均衡條件和主方程 161
7.6.2 賈辛斯基等式 164
7.6.3 約化自由度的隨機過程 166
附錄一 關(guān)于參考文獻 170
附錄二 揉面映射和時間不可逆 173
附錄三 常用物理常數(shù) 187
附錄四 常用公式 188
中英文人名對照 191
索引 195
后記 199
前言
第1章 概率統(tǒng)計理論的基礎(chǔ)知識 1
1.1 概率論的三個基本公式 1
1.2 隨機變量的數(shù)字特征 3
1.3 幾個常用分布 5
1.4 大數(shù)定律和中心極限定理 7
1.5 熵、相對熵和大熵原理 8
1.5.1 熵 8
1.5.2 相對熵 10
1.5.3 大熵原理 10
1.6 從采樣到分布 12
1.6.1 分布參數(shù)的點估計 12
1.6.2 分布的非參數(shù)估計 14
1.6.3 分布的采樣實現(xiàn) 14
1.7 例：一維格子上的隨機行走 17
第2章 平衡統(tǒng)計力學(xué)的基本原理 20
2.1 統(tǒng)計規(guī)律性 20
2.2 統(tǒng)計力學(xué)的基本原理 21
2.3 正則系綜 24
2.4 其他系綜和系綜等價性 26
2.4.1 微正則系綜 29
2.5 例：理想系統(tǒng) 30
2.6 熱力學(xué)極限 32
2.7 分子動力學(xué)對比蒙特卡羅方法 36
第3章 熱力學(xué)的基本原理 41
3.1 熱力學(xué)四條定律 42
3.1.1 熱力學(xué)**定律 42
3.1.2 熱力學(xué)第二定律 43
3.1.3 熵的卡拉西奧多里理論 45
3.1.4 熱力學(xué)第零定律 47
3.1.5 熱力學(xué)第三定律 49
3.2 熱力學(xué)勢 49
3.2.1 勒讓德變換 50
3.2.2 麥克斯韋關(guān)系和一個常用技巧 51
3.2.3 熱力學(xué)勢函數(shù)的統(tǒng)計力學(xué)對應(yīng) 51
3.2.4 吉布斯{杜恒方程 53
3.3 兩個典型的熱力學(xué)過程 55
3.3.1 絕熱自由膨脹 55
3.3.2 卡諾完美熱機 56
3.4 熱力學(xué)穩(wěn)定性 57
第4章 無相互作用體系 59
4.1 不可忽略的量子效應(yīng) 59
4.1.1 經(jīng)典配分函數(shù)的無量綱化 59
4.1.2 吉布斯佯謬 60
4.2 理想氣體 61
4.2.1 大氣垂直溫降 64
4.3 氣相化學(xué)平衡 65
4.4 聲子氣體：固體比熱 67
4.5 光子氣體：黑體輻射 68
4.6 理想費米氣體 71
4.7 玻色{愛因斯坦凝聚 74
第5章 相互作用體系 77
5.1 約化分布函數(shù) 77
5.2 關(guān)聯(lián)函數(shù)的級聯(lián)關(guān)系 81
5.2.1 靜態(tài) BBGKY 級聯(lián)關(guān)系 82
5.2.2 試探粒子和勢分布定理 83
5.2.3 熵的計算和自由能的估計 85
5.3 泛函導(dǎo)數(shù)和積分方程 86
5.4 集團展開和圖表示 89
5.5 伊辛模型和溫度展開 94
5.5.1 一維伊辛模型 95
5.5.2 溫度展開 96
5.6 統(tǒng)計力學(xué)反問題 97
第6章 相變 100
6.1 液態(tài) 100
6.2 相變與各態(tài)歷經(jīng)破缺 102
6.2.1 伊辛模型中的各態(tài)歷經(jīng)破缺 103
6.2.2 氣{液相變中的各態(tài)歷經(jīng)破缺 104
6.2.3 表里變換 104
6.3 平均場理論 106
6.3.1 單點平均場近似 107
6.3.2 變分法 107
6.3.3 普萊夫卡展開 109
6.3.4 超導(dǎo)平均場理論：費米液體的動量凝聚 111
6.4 貝特近似 112
6.4.1 邊獨立模型 113
6.4.2 由空腔體系看貝特近似 115
6.4.3 從樹格子看貝特近似 118
6.4.4 貝特格子伊辛模型 119
6.5 正方格子伊辛模型的平均場鏈近似和樹近似 120
6.6 范德華方程 124
6.7 重正化群理論 129
6.7.1 二次方映射 129
6.7.2 一維伊辛鏈的重正化 130
6.7.3 鉆石分形的伊辛模型 131
6.7.4 伊辛集團平均場 132
第7章 近平衡 136
7.1 布朗運動 136
7.2 朗之萬方程 138
7.3 動力學(xué)投影 141
7.4 線性響應(yīng)和漲落{耗散關(guān)系 144
7.4.1 漲落{耗散關(guān)系 144
7.4.2 線性響應(yīng) 146
7.4.3 昂薩格倒易關(guān)系 148
7.5 玻耳茲曼輸運理論 150
7.5.1 動理論描述 150
7.5.2 線性化玻耳茲曼方程 152
7.6 分布演化動力學(xué) 160
7.6.1 細(xì)致均衡條件和主方程 161
7.6.2 賈辛斯基等式 164
7.6.3 約化自由度的隨機過程 166
附錄一 關(guān)于參考文獻 170
附錄二 揉面映射和時間不可逆 173
附錄三 常用物理常數(shù) 187
附錄四 常用公式 188
中英文人名對照 191
索引 195
后記 199
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