В книге систематически излагаются основы классической и квантовой статистической физики и термодинамики.
По объему и уровню изложения книга соответствует курсам статистической физики и термодинамики, читаемым на третьем или четвертом курсах физических и физико-технических факультетов высших учебных заведений. Особенностью книги является то, что термодинамика выводится из статистического распределения. Это позволяет не только лучше усвоить и глубже понять термодинамику, но и установить границы ее применения.
Развитая в книге общая статистическая теория применяется затем к широкому кругу вопросов: идеальным и неидеальным газам, твердому телу, фазовым превращениям, искровому излучению, фононам, электронам в металлах, флуктуациям, брауновскому движению и пр. Последняя глава посвящена основам теории неравновесных процессов, что невозможно без глубокого понимания основ равновесной статистической физики.
Книга рассчитана на студентов физических специальностей и на научных работников, желающих освежить и пополнить свои знания по статистической физике и термодинамике.
В книге по-новому решается проблема соотношения динамических и статистических закономерностей, раскрывается природа вероятности, обосновывается однозначность причинности и доказывается отличие дополнительности в квантовой механике от дополнительности в статистической физике.
Рассмотрены качественно различные виды смещения газов и предложено единообразное решение возникающих при этом парадоксов, приводится построение релятивистской термодинамики на основе методологического принципа простоты и в методологическом аспекте излагается обобщенная статистическая термодинамика. Предназначена для студентов и аспирантов университетов.
При подготовке второго издания книга подверглась некоторой переработке. Помимо чисто редакционных изменений, некоторого сокращения отдельных мест, исправления замеченных опечаток, заменены некоторые параграфы первого издания новыми.
Из числа наиболее существенных изменений следует упомянуть введение основных идей термодинамики необратимых процессов и ее применение к теории термоэлектрических явлений и краткое изложение применения статистической физики к теории электронного газа в полупроводниках.
При подготовке второго издания к печати мне оказывали большую помощь кандидат физ.-мат. наук Л. Л. Коренблит и ассистент И. В. Даховский, которым выражаю за это свою искреннюю признательность.
Книга представляет собой сборник задач по термодинамике и статистической физике с подробными решениями. Задачи охватывают широкий круг вопросов: от законов термодинамики и фазовых переходов до вариационных принципов термодинамики необратимых процессов, теории переноса в газах и металлах и применения метода функций Грина в статистической физике.
Задачи каждой главы составлены специалистом в соответствующей области, так что книга является своеобразным обзором современного состояния термодинамики и статистической физики.
Предназначена для аспирантов и студентов старших курсов физико-математических, химических и технических специальностей, а также для преподавателей университетов и физико-технических вузов.
Теория теплоты, как и теория электричества, имеет два аспекта. Феноменологическая теория теплоты — термодинамика — оперирует такими понятиями макромира, как температура, количество теплоты и т. п. Эти величины непосредственно измеримы. Экспериментально установленные законы термодинамики имеют то преимущество, что они не опираются ни на какие гипотезы.
С другой стороны, именно для законов термодинамики, таких, например, как закон возрастания энтропии, чувствуется потребность в более глубоком их обосновании. Это обоснование дает статистическая теория, которая основана на атомистических представлениях и поэтому обладает большей наглядностью.
В теории теплоты нередко бывает полезно взглянуть на существо излагаемого материала с точки зрения того и другого метода, но обычно термодинамическая и статистическая теории излагаются по отдельности. Это вовсе не означает, что между ними имеется непроходимая грань.
Предлагаемая вниманию читателя книга А. Зоммерфельда посвящена изложению основ термодинамики и статистической физики. Она является пятым, хронологически последним, томом серии «Лекции по теоретической физике» и вышла уже после смерти автора. Зоммерфельд не успел закончить подготовку книги к печати, и это было выполнено Боппом и Мейкснером.
По сравнению с другими томами, которые, как правило, содержали изложение избранных вопросов данной дисциплины, в настоящей книге круг рассматриваемых проблем отличается значительно большей полнотой.
Книга представляет собой пятый том курса общей физики, созданного преподавателями Калифорнийского университета в Беркли.
Особенность книги в том, что вопросы статистической физики, кинетики и термодинамики рассмотрены в конце курса, а не после механики, как обычно. Это делает изложение более строгим, интересным и наглядным, позволяет оперировать с разными простыми системами, как, например, идеальный газ и система нескольких спинов в магнитном поле.
В книге приводится большое количество примеров и задач.
На динамической основе классической и квантовой механики в электродинамики вводится статистическое описание и составляются уравнения, управляющие эволюцией макроскопических систем. Показывается, что эти уравнения приводят к возрастанию энтропии и необратимому стремлению к равновесию. Излагаются основные принципы статистической термодинамики. Рассматриваются методы равновесной статистической механики в теории газов, жидкостей, твердых тел, многокомпонентных и многофазных систем.
С помощью управляющих уравнений на гидродинамической стадии строится неравновесная статистическая термодинамика.
Излагается теория линейного отклика на механические возмущения. Рассматриваются кинетические явления: эволюция газов под влиянием столкновений и самосогласованного поля частиц, броуновское движение.
Книга может быть учебным пособием для студентов физических, физико-технических и физико-химических специальностей, аспирантов, преподавателей ВУЗов, слушателей факультетов повышения квалификации и научных работников, интересующихся проблемами теоретической физики.
Учебное пособие содержит систематическое изложение раздела курса теоретической физики “Статистическая физика и термодинамика”. Оно написано в соответствии с требованиями государственного стандарта по специальности 032200.00 (физика с дополнительной специальностью) и специальности 032200 (физика).
В учебном пособии излагается краткий курс лекций по статистической физике и термодинамике (теоретическая физика). Курс составлен в соответствии с Государственным стандартом по теоретической физике и с программой, изложенной в учебно-методическом пособии: Технологии и содержание обучения: физические дисциплины / Под ред. В.В. Майера. - Глазов: ГГПИ, 2004. В учебном пособии также приводятся элементы соответствующего школьного материала и примеры решения некоторых задач. Основой настоящего пособия следует считать переработанное печатное издание: Саранин В.А. Статистическая физика и термодинамика. Краткий курс: Учебное пособие. -Глазов: ГГПИ, 2001. - 48 с. Для студентов и преподавателей физико-математических факультетов педагогических институтов.
