伯克利物理学教程(SI版) 第5卷 统计物理学(翻译版)
中译本再版前言
“伯克利物理学教程” 序
“伯克利物理学教程” 原序(一)
“伯克利物理学教程” 原序(二)
出版说明
前言
教学说明
致谢
第1 章 宏观体系的特性……………………………………………………………… 2
1? 1 平衡中的涨落…………………………………………………………………
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“伯克利物理学教程” 序
“伯克利物理学教程” 原序(一)
“伯克利物理学教程” 原序(二)
出版说明
前言
教学说明
致谢
第1 章 宏观体系的特性……………………………………………………………… 2
1? 1 平衡中的涨落…………………………………………………………………
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F.Reif,1927年出生于澳大利亚,1953年毕业于哈佛大学,获物理学博士学位。1960-1989年在加州大学伯克利分校物理系任教。除本书外,其另一本代表作Fundamentals of Statistical and Thermal Physics也深受广大读者欢迎,至今仍广为流传。
本书为“十三五”国家重点出版物出版规划项目。全书研究由大量分子或原子组成的宏观体系的热运动规律。作者试图从原子论的基本概念出发,建立新的统计物理学系统。全书共8章:宏观:体系的特性;基本的概率概念;多粒子体系的统计描述;热相互作用;微观理论与宏观测量;经典近似中的正则分布;一般热力学相互作用;以及输运过程分子运动论基础。各章的大量习题不仅可以加深对概念的理解,而且对统计物理学在其他领域的应用也颇有启发。
中译本再版前言
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“伯克利物理学教程” 原序(一)
“伯克利物理学教程” 原序(二)
出版说明
前言
教学说明
致谢
第1 章 宏观体系的特性……………………………………………………………… 2
1? 1 平衡中的涨落…………………………………………………………………… 4
1? 2 不可逆性和趋近平衡…………………………………………………………… 12
1? 3 其他例证………………………………………………………………………… 23
1? 4 平衡情况的性质………………………………………………………………… 25
1? 5 热与温度………………………………………………………………………… 29
1? 6 典型的数值……………………………………………………………………… 33
1? 7 宏观物理的重要问题…………………………………………………………… 39
定义摘要……………………………………………………………………………… 42
建议的补充读物……………………………………………………………………… 43
习题………………………………………………………………………………… 43
第2 章 基本的概率概念…………………………………………………………… 49
2? 1 统计系综………………………………………………………………………… 49
2? 2 概率之间的基本关系…………………………………………………………… 55
2? 3 二项式分布……………………………………………………………………… 57
2? 4 平均值………………………………………………………………………… 65
2? 5 自旋体系平均值的计算………………………………………………………… 70
2? 6 连续的概率分布………………………………………………………………… 75
定义摘要……………………………………………………………………………… 79
重要关系式…………………………………………………………………………… 79
建议的补充读物……………………………………………………………………… 80
习题………………………………………………………………………………… 80
第3 章 多粒子体系的统计描述…………………………………………………… 88
3? 1 指定体系状态…………………………………………………………………… 89
3? 2 统计系综………………………………………………………………………… 95
3? 3 统计假设………………………………………………………………………… 97
3? 4 概率计算……………………………………………………………………… 102
3? 5 宏观体系的可到达状态数……………………………………………………… 103
3? 6 约束、平衡和不可逆性………………………………………………………… 108
3? 7 体系间的相互作用……………………………………………………………… 113
定义摘要…………………………………………………………………………… 118
重要关系式………………………………………………………………………… 119
建议的补充读物……………………………………………………………………… 119
习题………………………………………………………………………………… 120
第4 章 热相互作用………………………………………………………………… 125
4? 1 宏观体系间的能量分布………………………………………………………… 125
4? 2 趋向热平衡…………………………………………………………………… 130
4? 3 温度…………………………………………………………………………… 131
4? 4 微小的热转移………………………………………………………………… 136
4? 5 与热库接触的体系……………………………………………………………… 137
4? 6 顺磁性………………………………………………………………………… 142
4? 7 理想气体的平均能量…………………………………………………………… 145
4? 8 理想气体的平均压强…………………………………………………………… 149
定义摘要…………………………………………………………………………… 152
重要关系式………………………………………………………………………… 153
建议的补充读物……………………………………………………………………… 153
习题………………………………………………………………………………… 154
第5 章 微观理论与宏观测量……………………………………………………… 166
5? 1 温度的确定………………………………………………………………… 166
5? 2 高和低的温度……………………………………………………………… 169
5? 3 功、内能和热………………………………………………………………… 172
5? 4 热容量………………………………………………………………………… 178
5? 5 熵……………………………………………………………………………… 181
5? 6 强度量和广延量………………………………………………………………… 182
定义摘要…………………………………………………………………………… 183
重要关系式………………………………………………………………………… 184
建议的补充读物……………………………………………………………………… 184
习题………………………………………………………………………………… 185
第6 章 经典近似中的正则分布…………………………………………………… 193
6? 1 经典近似……………………………………………………………………… 193
6? 2 麦克斯韦速度分布……………………………………………………………… 199
6? 3 麦克斯韦分布的讨论…………………………………………………………… 201
6? 4 泻流和分子束………………………………………………………………… 207
6? 5 均分定理……………………………………………………………………… 211
6? 6 均分定理的应用………………………………………………………………… 212
6? 7 固体的比热容………………………………………………………………… 214
定义摘要…………………………………………………………………………… 219
重要关系式………………………………………………………………………… 219
建议的补充读物……………………………………………………………………… 219
习题………………………………………………………………………………… 220
第7 章 一般热力学相互作用……………………………………………………… 228
7? 1 状态数与外参量的关系………………………………………………………… 228
7? 2 适用于平衡时的一般关系……………………………………………………… 232
7? 3 应用于理想气体………………………………………………………………… 235
7? 4 统计热力学的基本表述………………………………………………………… 239
7? 5 平衡条件……………………………………………………………………… 242
7? 6 相平衡………………………………………………………………………… 247
7? 7 无序向有序的转变……………………………………………………………… 252
定义摘要…………………………………………………………………………… 258
重要关系式………………………………………………………………………… 258
建议的补充读物……………………………………………………………………… 259
习题………………………………………………………………………………… 259
第8 章 输运过程分子运动论基础………………………………………………… 267
8? 1 平均自由程…………………………………………………………………… 267
8? 2 黏性与动量输运………………………………………………………………… 270
8? 3 热导率与能量输运……………………………………………………………… 276
8? 4 自扩散与分子输运……………………………………………………………… 279
8? 5 电导率与电荷的输运…………………………………………………………… 283
定义摘要…………………………………………………………………………… 285
重要关系式………………………………………………………………………… 285
建议的补充读物……………………………………………………………………… 285
习题………………………………………………………………………………… 286
附录…………………………………………………………………………………… 292
补充题………………………………………………………………………………… 309
数学符号……………………………………………………………………………… 313
希腊字母……………………………………………………………………………… 314
常数表………………………………………………………………………………… 315
习题答案……………………………………………………………………………… 316
索引…………………………………………………………………………………… 323
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第1 章 宏观体系的特性……………………………………………………………… 2
1? 1 平衡中的涨落…………………………………………………………………… 4
1? 2 不可逆性和趋近平衡…………………………………………………………… 12
1? 3 其他例证………………………………………………………………………… 23
1? 4 平衡情况的性质………………………………………………………………… 25
1? 5 热与温度………………………………………………………………………… 29
1? 6 典型的数值……………………………………………………………………… 33
1? 7 宏观物理的重要问题…………………………………………………………… 39
定义摘要……………………………………………………………………………… 42
建议的补充读物……………………………………………………………………… 43
习题………………………………………………………………………………… 43
第2 章 基本的概率概念…………………………………………………………… 49
2? 1 统计系综………………………………………………………………………… 49
2? 2 概率之间的基本关系…………………………………………………………… 55
2? 3 二项式分布……………………………………………………………………… 57
2? 4 平均值………………………………………………………………………… 65
2? 5 自旋体系平均值的计算………………………………………………………… 70
2? 6 连续的概率分布………………………………………………………………… 75
定义摘要……………………………………………………………………………… 79
重要关系式…………………………………………………………………………… 79
建议的补充读物……………………………………………………………………… 80
习题………………………………………………………………………………… 80
第3 章 多粒子体系的统计描述…………………………………………………… 88
3? 1 指定体系状态…………………………………………………………………… 89
3? 2 统计系综………………………………………………………………………… 95
3? 3 统计假设………………………………………………………………………… 97
3? 4 概率计算……………………………………………………………………… 102
3? 5 宏观体系的可到达状态数……………………………………………………… 103
3? 6 约束、平衡和不可逆性………………………………………………………… 108
3? 7 体系间的相互作用……………………………………………………………… 113
定义摘要…………………………………………………………………………… 118
重要关系式………………………………………………………………………… 119
建议的补充读物……………………………………………………………………… 119
习题………………………………………………………………………………… 120
第4 章 热相互作用………………………………………………………………… 125
4? 1 宏观体系间的能量分布………………………………………………………… 125
4? 2 趋向热平衡…………………………………………………………………… 130
4? 3 温度…………………………………………………………………………… 131
4? 4 微小的热转移………………………………………………………………… 136
4? 5 与热库接触的体系……………………………………………………………… 137
4? 6 顺磁性………………………………………………………………………… 142
4? 7 理想气体的平均能量…………………………………………………………… 145
4? 8 理想气体的平均压强…………………………………………………………… 149
定义摘要…………………………………………………………………………… 152
重要关系式………………………………………………………………………… 153
建议的补充读物……………………………………………………………………… 153
习题………………………………………………………………………………… 154
第5 章 微观理论与宏观测量……………………………………………………… 166
5? 1 温度的确定………………………………………………………………… 166
5? 2 高和低的温度……………………………………………………………… 169
5? 3 功、内能和热………………………………………………………………… 172
5? 4 热容量………………………………………………………………………… 178
5? 5 熵……………………………………………………………………………… 181
5? 6 强度量和广延量………………………………………………………………… 182
定义摘要…………………………………………………………………………… 183
重要关系式………………………………………………………………………… 184
建议的补充读物……………………………………………………………………… 184
习题………………………………………………………………………………… 185
第6 章 经典近似中的正则分布…………………………………………………… 193
6? 1 经典近似……………………………………………………………………… 193
6? 2 麦克斯韦速度分布……………………………………………………………… 199
6? 3 麦克斯韦分布的讨论…………………………………………………………… 201
6? 4 泻流和分子束………………………………………………………………… 207
6? 5 均分定理……………………………………………………………………… 211
6? 6 均分定理的应用………………………………………………………………… 212
6? 7 固体的比热容………………………………………………………………… 214
定义摘要…………………………………………………………………………… 219
重要关系式………………………………………………………………………… 219
建议的补充读物……………………………………………………………………… 219
习题………………………………………………………………………………… 220
第7 章 一般热力学相互作用……………………………………………………… 228
7? 1 状态数与外参量的关系………………………………………………………… 228
7? 2 适用于平衡时的一般关系……………………………………………………… 232
7? 3 应用于理想气体………………………………………………………………… 235
7? 4 统计热力学的基本表述………………………………………………………… 239
7? 5 平衡条件……………………………………………………………………… 242
7? 6 相平衡………………………………………………………………………… 247
7? 7 无序向有序的转变……………………………………………………………… 252
定义摘要…………………………………………………………………………… 258
重要关系式………………………………………………………………………… 258
建议的补充读物……………………………………………………………………… 259
习题………………………………………………………………………………… 259
第8 章 输运过程分子运动论基础………………………………………………… 267
8? 1 平均自由程…………………………………………………………………… 267
8? 2 黏性与动量输运………………………………………………………………… 270
8? 3 热导率与能量输运……………………………………………………………… 276
8? 4 自扩散与分子输运……………………………………………………………… 279
8? 5 电导率与电荷的输运…………………………………………………………… 283
定义摘要…………………………………………………………………………… 285
重要关系式………………………………………………………………………… 285
建议的补充读物……………………………………………………………………… 285
习题………………………………………………………………………………… 286
附录…………………………………………………………………………………… 292
补充题………………………………………………………………………………… 309
数学符号……………………………………………………………………………… 313
希腊字母……………………………………………………………………………… 314
常数表………………………………………………………………………………… 315
习题答案……………………………………………………………………………… 316
索引…………………………………………………………………………………… 323
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F.Reif,1927年出生于澳大利亚,1953年毕业于哈佛大学,获物理学博士学位。1960-1989年在加州大学伯克利分校物理系任教。除本书外,其另一本代表作Fundamentals of Statistical and Thermal Physics也深受广大读者欢迎,至今仍广为流传。
本书为“十三五”国家重点出版物出版规划项目。全书研究由大量分子或原子组成的宏观体系的热运动规律。作者试图从原子论的基本概念出发,建立新的统计物理学系统。全书共8章:宏观:体系的特性;基本的概率概念;多粒子体系的统计描述;热相互作用;微观理论与宏观测量;经典近似中的正则分布;一般热力学相互作用;以及输运过程分子运动论基础。各章的大量习题不仅可以加深对概念的理解,而且对统计物理学在其他领域的应用也颇有启发。
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