统计力学 第3版PDF电子书下载

历史的回顾 1

第一章 热力学的统计基础 9

1.1 宏观态和微观态 10

1.2 统计学与热力学之间的联系：Ω（N，V，E）的物理意义 11

1.3 统计学和热力学之间的进一步联系 14

1.4 经典理想气体 16

1.5 混合熵与吉布斯佯谬 24

1.6 微观态的“正确”计数 27

习题 29

第二章 系综理论的基本原理 31

2.1 经典系统的相空间 31

2.2 刘维尔定理及其推论 33

2.3 微正则系综 36

2.4 实例 38

2.5 量子态与相空间 41

习题 42

第三章 正则系综 45

3.1 一个系统与大热库间的平衡 46

3.2 正则系综里的一个系统 47

3.3 正则系综中各统计量的物理意义 56

3.4 配分函数的另一种表达式 58

3.5 经典系统 60

3.6 正则系综中的能量涨落：与微正则系综的对应关系 63

3.7 两个定理——“均分”和“位力” 67

3.8 谐振子系统 70

3.9 顺磁性的统计理论 76

3.10 磁性系统的热力学：负温度 82

习题 88

第四章 巨正则系综 96

4.1 系统与粒子-能量库之间的平衡 96

4.2 巨正则系综中的一个系统 98

4.3 统计量的物理意义 99

4.4 实例 102

4.5 巨正则系综的密度涨落和能量涨落：与其他系综的对应关系 106

4.6 热力学相图 109

4.7 相平衡和克劳修斯-克拉珀龙方程 112

习题 114

第五章 量子统计学的表述形式 117

5.1 量子力学系综理论：密度矩阵 117

5.2 各种统计系综 121

5.3 实例 124

5.4 不可分辨粒子所组成的系统 129

5.5 自由粒子系统的密度矩阵和配分函数 133

习题 139

第六章 简单气体理论 141

6.1 量子力学微正则系综中的理想气体 141

6.2 其他量子力学系综中的理想气体 146

6.3 占有数的统计 149

6.4 动力学的考虑 152

6.5 具有内部运动的分子所组成的气体系统 154

6.6 化学平衡 167

习题 170

第七章 理想玻色系统 176

7.1 理想玻色气体的热力学性质 177

7.2 超冷原子气体中的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC） 188

7.3 黑体辐射的热力学 196

7.4 声波场 200

7.5 声场的惯性密度 208

7.6 液氦Ⅱ中的元激发 211

习题 218

第八章 理想费米系统 225

8.1 理想费米气体的热力学性质 225

8.2 理想费米系统的磁性质 232

8.3 金属中的电子气 240

8.4 超冷原子费米气体 250

8.5 白矮星的统计平衡性质 251

8.6 原子的统计模型 256

习题 260

第九章 早期宇宙热力学 265

9.1 大爆炸的观测证据 265

9.2 宇宙温度的演化 271

9.3 相对论性电子、正电子和中微子 272

9.4 中子分数 275

9.5 正负电子湮灭 276

9.6 中微子温度 278

9.7 原初核合成 279

9.8 复合 281

9.9 尾声 284

习题 284

第十章 相互作用系统的统计力学：集团展开法 286

10.1 经典气体的集团展开 286

10.2 物态方程的位力展开 293

10.3 位力系数的计算 295

10.4 关于集团展开法的一般评述 300

10.5 第二位力系数的精确处理 305

10.6 量子力学系统的集团展开 310

10.7 关联和散射 316

习题 323

第十一章 相互作用系统的统计力学：量子化场方法 328

11.1 二次量子化的表述形式 328

11.2 非理想气体的低温行为 337

11.3 非理想玻色气体的低能态 343

11.4 玻色液体的能谱 348

11.5 具有量子化环流的状态 351

11.6 量子化涡环和超流动性破缺 357

11.7 非理想费米气体的低能态 360

11.8 费米液体的能谱：朗道唯象理论 365

11.9 费米系统的凝聚 371

习题 373

第十二章 相变：临界性、普适性和标度性 379

12.1 对凝聚问题的一般性评述 380

12.2 范德瓦尔斯气体的凝聚 385

12.3 相变的动力学模型 389

12.4 晶格气和二元合金 394

12.5 伊辛模型的零级近似 397

12.6 伊辛模型的一级近似 404

12.7 临界指数 411

12.8 热力学不等式 414

12.9 朗道唯象理论 418

12.10 热力学函数的标度假设 421

12.11 关联和涨落的作用 425

12.12 临界指数ν和η 431

12.13 平均场理论最后一瞥 435

习题 438

第十三章 相变：各种模型的严格（或近严格）结果 445

13.1 一维流体模型 445

13.2 一维伊辛模型 449

13.3 一维n矢模型 455

13.4 二维伊辛模型 461

13.5 任意维度的球状模型 479

13.6 任意维度理想玻色气体 490

13.7 其他模型 496

习题 500

第十四章 相变：重正化群方法 509

14.1 标度的基本概念 510

14.2 重正化的若干简单示例 513

14.3 重正化群：一般性表述 522

14.4 重正化群的应用 528

14.5 有限尺度 538

习题 548

第十五章 涨落和非平衡统计力学 551

15.1 平衡态热力学涨落 552

15.2 布朗运动的爱因斯坦-斯莫卢霍夫斯基理论 555

15.3 布朗运动的朗之万理论 561

15.4 趋向平衡：福克尔-普朗克方程 569

15.5 涨落的谱分析：维纳-欣钦定理 574

15.6 涨落-耗散定理 582

15.7 昂萨格关系 590

习题 595

第十六章 计算机模拟 599

16.1 导言和统计学 600

16.2 蒙特卡罗模拟 601

16.3 分子动力学 605

16.4 粒子模拟 608

16.5 计算机模拟需要注意的事项 611

习题 612

附录 615

A.边界条件对量子态分布的影响 615

B.一些数学函数 617

C.半径为R的n维球的“体积”和“表面积” 624

D.玻色-爱因斯坦积分 626

E.费米-狄拉克积分 629

F.理想玻色气体的严格分析和玻色-爱因斯坦凝聚的发端 632

G.Watson函数 636

H.热力学关系式 638

I.伪随机数 644

参考文献 647

中英对照索引 673

译后记 701