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目录 1

历史的回顾 1

第一章 热力学的统计基础 12

1.1宏观态与微观态 13

1.2统计学与热力学之间的联系：Ω（N,V,E）的物理意义 15

1.3统计学与热力学之间的进一步联系 19

1.4经典理想气体 23

1.5混合熵与吉布斯佯谬 32

1.6微观态的“正确”计数 37

习题 39

第二章 系综理论的基本原理 43

2.1经典系统的相空间 43

2.2刘维定理及其推论 46

2.3微正则系综 49

2.4实例 52

2.5量子态与相空间 57

2.6两个重要定理——能量“均分”定理和“维里”定理 59

习题 64

第三章 正则系综 68

3.1一个系统与大热库间的平衡 69

3.2正则系综里的一个系统 71

3.3各种统计量的物理意义 82

3.4配分函数的另一种表达式 87

3.5经典系统 89

3.6正则系综中的能量涨落：与微正则系综的对应关系 93

3.7谐振子系统 100

3.8顺磁性的统计理论 107

3.9磁性系统的热力学：负温度 115

习题 123

第四章 巨正则系综 131

4.1系统与粒子-能量库之间的平衡 132

4.2巨正则系综中的一个系统 133

4.3统计量的物理意义 135

4.4实例 139

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 145

习题 149

第五章 量子统计学的表述形式 152

5.1量子力学系综理论：密度矩阵 152

5.2各种统计系综 157

5.3实例 161

5.4不可分辨粒子所组成的系统 168

5.5自由粒子系统的密度矩阵和配分函数 174

习题 181

6.1量子力学微正则系综中的理想气体 184

第六章 简单气体理论 184

6.2其他量子力学系综中的理想气体 189

6.3占有数的统计 193

6.4动力学的考虑 198

6.5作整体运动的气体系统 204

6.6具有内部运动的分子所组成的气体系统 210

A．单原子分子 212

B．双原子分子 214

C．多原子分子 225

习题 227

第七章 理想玻色系统 234

7.1理想玻色气体的热力学性质 235

7.2黑体辐射的热力学 250

7.3声波场 256

7.4声场的惯性密度 265

7.5液氦中的元激发 271

习题 280

8.1理想费米气体的热力学性质 286

第八章 理想费米系统 286

8.2理想费米气体的磁性质 295

A．泡利顺磁性 296

B．朗道抗磁性和德哈斯-范阿耳芬效应 301

8.3金属中的电子气 308

A．热电子发射 314

B．光电发射 319

8.4白矮星的统计平衡性质 322

8.5原子的统计模型 329

习题 334