熱力學與統計物理學——北京大學物理學叢書 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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林宗涵著 著

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齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301106549

商品編碼：13471250925

包裝：平裝

齣版時間：2007-01-01

基本信息

書名：熱力學與統計物理學——北京大學物理學叢書

定價：32.00元

作者：林宗涵著

齣版社：北京大學齣版社

齣版日期：2007-01-01

ISBN：9787301106549

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版次：1

裝幀：平裝

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編輯推薦

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內容提要

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全書共分11章，前5章為熱力學，後6章為統計物理學。各章內容包括： 1.熱力學的基本概念和基本規律；2.均勻係的平衡性質；3.相變的熱力學理論；4.多元係的復相平衡與化學平衡、熱力學第三定律；5.非平衡態熱力學（綫性理論）簡介；6.統計物理學的基本概念；7.近獨立子係組成的係統；8.統計係綜理論；9.相變和臨界現象的統計理論簡介；10.非平衡態統計理論；11.漲落理論。
本書附有習題和部分參考答案。
本書可作為高等學校物理類各專業“熱力學與統計物理學”的教材。

目錄

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章　熱力學的基本概念與基本規律
　1.1　熱力學的研究目的
　1.2　平衡態及其描
　1.3　溫度　物態方程
　1.4　功
　1.5　熱力學定律
　1.6　熱容　焓
　1.7　理想氣體的性質
　1.8　理想氣體的卡諾循環
　1.9　熱力學第二定律
　1.10　熱力學第二定律的數學錶述　熵
　1.11　熵增加原理
　1.12　大功
　1.13　自由能與吉布斯函數
　習題
第二章 均衡係的平衡性質
　2.1　麥剋斯韋關係　
　2.2　氣體的節流過程　焦耳-湯姆孫效應
　2.3　絕熱去磁降溫的熱力學理論
　2.4　熱輻射的熱力學理論
　2.5　氣體的熱力學函數
　2.6　基本熱力學函數的確定
　2.7　特性函數
　2.8　可逆循環過程方法
　習題
第三章　相變的熱力學理論
第四章　多元係的復相平衡與化學平衡 熱力學第三定律
第五章　非平衡態熱力學（綫性理論）簡介
第六章　統計物理學的基本概念
第七章 近獨立子係組成的係統
第八章 統計係統理論
第九章 相變和臨界現象的統計理論簡介
第十章 非平衡性統計理論
第十一章 漲落理論
主要參考書
附錄A 基本物理常量
附錄B 統計物理學中常用的積分公式
附錄C 誤差函數
索引
外國人名索引

作者介紹

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林宗涵，1937年生，1959年畢業於北大學物理係，現任北京大學物理學院教授，士生導師，兼任“葉企孫物理奬”評委、Chinese Physical Letters副主編,Physical Review Letters與Physical Review B審稿人等。長期從事凝聚態理論的研究.發錶和閤作發錶論文百餘篇：長期從事“

文摘

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序言

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量子之舞：探索微觀世界的秩序與混沌 本書是一次深入探尋物質世界最基本構成單元——微觀粒子的運動規律及其宏觀統計行為的旅程。我們將從量子力學的基石齣發，逐步揭示粒子在量子世界中的奇特錶現，並最終理解這些微觀層麵的不確定性與概率性如何匯聚成我們日常生活中所見的宏觀世界的規律與現象。 第一章：量子世界的序麯——波粒二象性與量子態 故事的開端，我們將迴到20世紀初，那個物理學巨匠們顛覆經典認知的時代。首先，我們會重新審視光電效應與康普頓散射，它們如何無可辯駁地證明瞭光粒子的本性，即光子的存在。緊接著，德布羅意的物質波假設將這一革命性的思想推嚮瞭物質世界，電子衍射實驗更是為這一大膽猜想提供瞭堅實的證據。我們將深入探討波粒二象性這一核心概念，理解微觀粒子究竟是如何同時展現齣波動與粒子的雙重特性，以及這種特性的含義。 在此基礎上，我們將引入量子力學的核心數學工具——波函數。它不僅僅是描述粒子概率分布的數學量，更是承載著粒子全部信息的載體。我們將學習如何理解波函數的物理意義，它如何與粒子的運動狀態、能量、動量等物理量相關聯。從薛定諤方程齣發，我們將探索波函數隨時間演化的規律，理解量子態的疊加性與不可測性。通過對自由粒子、勢阱中粒子的分析，我們將初步體驗量子世界中能量的量子化現象，以及粒子在束縛態下的獨特行為。 第二章：不確定性的陰影——海森堡不確定性原理與量子測量 在量子世界中，“精確”的概念發生瞭根本性的改變。海森堡不確定性原理，這一量子力學中最具哲學深度的結論之一，將是我們深入探討的核心。我們將從數學上推導並理解位置與動量、能量與時間之間不可逾越的測量精度限製。這意味著我們無法同時精確地知道一個粒子的位置和動量，這種內在的不確定性並非源於測量儀器的不足，而是微觀粒子本身的固有屬性。 我們將進一步考察這一原理在各種物理場景中的體現，例如粒子在勢場中的運動，以及量子隧道效應的齣現。隨後，我們將轉嚮量子測量的過程。量子測量並非被動地獲取信息，而是主動地影響被測量係統。我們將探討測量如何導緻波函數坍縮，以及測量基的選擇如何影響測量結果。對退相乾這一概念的引入，將幫助我們理解量子係統如何與環境相互作用，並最終失去其量子疊加態的特性，從而展現齣經典世界的確定性。 第三章：多粒子交響麯——全同粒子、泡利不相容原理與電子殼層 當我們將目光從單個粒子轉嚮多個粒子組成的係統時，量子世界的復雜性與精妙之處將更加凸顯。我們將學習全同粒子的概念，理解費米子與玻色子在統計行為上的根本差異。費米子的核心約束——泡利不相容原理，將是我們重點關注的對象。它解釋瞭為什麼電子在原子中會占據不同的能級，從而形成瞭獨特的電子殼層結構，並直接導緻瞭化學元素的周期性。 我們將深入分析多電子原子的能級結構，以及填充規則。通過對原子光譜的解讀，我們將看到量子理論如何成功地解釋這些復雜的光譜綫。進一步，我們將探討分子鍵的形成，理解共價鍵、離子鍵等是如何由電子的相互作用與共享所産生，並將量子力學與化學的聯係得以清晰展現。 第四章：概率的海洋——統計力學的橋梁 在宏觀世界，我們看到的溫度、壓力、熵等熱力學量，並非源於對每一個微觀粒子的單獨追蹤，而是大量粒子集體行為的統計結果。本章將搭建起微觀量子世界與宏觀熱力學世界之間的橋梁。我們將引入微觀狀態與宏觀狀態的概念，理解何為熵，以及熵增原理在統計力學中的意義。 我們將學習如何計算一個係統的宏觀性質，例如內能、自由能等，如何從對大量微觀粒子狀態的概率分布進行統計平均得到。從微觀粒子運動的統計規律齣發，我們將嘗試理解宏觀熱力學定律的根源。例如，我們將考察理想氣體分子的碰撞模型，以及它如何導齣氣體壓強與溫度的關係。 第五章：量子世界的規律——玻色-愛因斯坦統計與費米-狄拉剋統計 在統計力學中，描述粒子行為的統計分布函數至關重要。我們將深入研究玻色-愛因斯坦統計與費米-狄拉剋統計。對於玻色子，我們將學習玻色-愛因斯坦凝聚的概念，理解在極低溫下，大量玻色子如何“擠”入最低能級，形成一種全新的物質狀態，其宏觀錶現齣奇異的性質，例如超流動性。我們將考察黑體輻射的譜分布，以及普朗剋的量子假設如何成功地解釋這一實驗現象。 對於費米子，我們將重點關注費米-狄拉剋分布。它描述瞭在絕對零度下，費米子如何填充能量簡並的能級，形成費米麵。我們將探討這一統計規律在金屬的電子結構、白矮星的穩定性等問題中的重要作用。通過對比這兩種統計分布，我們將更深刻地理解不同類型粒子在宏觀行為上的巨大差異，以及量子統計力學在解釋各種物理現象中的強大威力。 第六章：相變之舞——序參量與臨界現象 自然界中，物質經常會發生相變，例如水結冰、磁性材料退磁等。本章將從統計力學的視角，深入探討相變的本質。我們將引入序參量的概念，用一個或幾個物理量來描述相變過程中係統內部序的齣現或消失。我們將考察不同類型的相變，例如一級相變與二級相變，並理解其判據。 隨後，我們將聚焦於臨界現象。在臨界點附近，係統的關聯長度趨於無窮大，錶現齣標度律和普適性。我們將探討臨界指數的意義，以及重整化群方法在理解臨界現象中的作用。通過對磁性材料的鐵磁-順磁相變等實例的分析，我們將領略量子統計力學在解釋宏觀世界中普遍存在的相變現象上的深刻洞察。 結語：從微觀到宏觀的無限探索 本書的旅程，是從最微小的粒子齣發，最終觸及我們所生活的宏觀世界的運行規律。我們所見的宏觀世界，其秩序與規律，其看似穩定的存在，皆是無數微觀粒子在量子力學與統計力學法則下，無數次概率性事件匯聚而成的壯麗圖景。量子之舞，並非是混沌無章，而是在概率的海洋中，以其獨特的方式，編織著宇宙萬物的宏大樂章。本書旨在為讀者提供一把鑰匙，去推開理解這宏大樂章的門扉，去感受那來自微觀世界的精妙與深邃。

評分☆☆☆☆☆

我選擇這本書，很大程度上是齣於對其齣版單位的信任。北京大學作為國內頂尖的學府，其齣版的物理學叢書，通常都代錶著國內該領域的較高水平。我一直認為，優秀的教材不僅要傳授知識，更要培養學生的學習方法和科研思維。我期待這本書能夠提供一些關於物理學研究方法論的啓示，或者在某個特定研究方嚮上，提供一些前沿的思考和探索。當然，我也明白，理論知識的學習需要循序漸進，我不會急於求成，而是希望能夠紮實地打好基礎，一步一個腳印地去理解和吸收書中的精髓。

評分☆☆☆☆☆

我是在一次偶然的機會下看到這本書的。當時我正在為一個項目尋找相關的理論基礎，偶然翻閱到一本介紹物理學經典著作的書籍，其中就提到瞭這本《熱力學與統計物理學——北京大學物理學叢書》。書的介紹中強調瞭它在概念上的清晰闡述和在數學推導上的嚴謹性，這讓我十分心動。雖然我目前的研究方嚮並非直接涉及熱力學和統計物理，但很多基礎的科學原理都離不開這些學科的支撐。我尤其關注書中是否能提供一些關於如何將抽象理論應用於實際問題的案例分析，或者是一些能夠啓發思維的思考題。畢竟，理論的生命力在於實踐，我希望這本書能夠幫助我建立起更紮實的理論框架，從而更好地解決我所麵臨的科學難題。

評分☆☆☆☆☆

這本書，我拿到手裏的時候，著實被它沉甸甸的分量和略顯樸素的封麵震懾住瞭。北京大學物理學叢書，這幾個字本身就帶著一股學術的嚴謹和厚重感。我一直對物理世界的微觀構成和宏觀能量轉化有著濃厚的興趣，總覺得理解瞭熱力學和統計物理，就能窺探到宇宙最深層的運行規律。拿到書的那一刻，我腦海中浮現的，是那些夜晚，在圖書館裏，對著復雜的公式苦思冥想的場景，也期待著這本書能給我帶來新的啓示。當然，我也明白，這類書籍往往需要紮實的數學功底和充沛的精力去消化，但我對它的期待，更多的是一種知識的渴望，一種對未知領域探索的興奮。我希望它不僅僅是一本教材，更像是一扇窗，讓我能看到更廣闊的物理世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計，我個人覺得非常符閤它的定位。不是那種花哨浮誇的風格，而是樸實無華，更注重內容的呈現。拿到書的那一刻，就有一種“學究氣”撲麵而來，這種感覺對於我這種喜歡鑽研學術的人來說，反而是極大的吸引力。我常常在想，一本好的物理學教材，應該像一座精心搭建的橋梁，引導讀者從已知走嚮未知，從簡單走嚮復雜。我希望這本書能夠做到這一點，它的邏輯結構是否清晰，章節之間的過渡是否自然，這些都是我非常看重的。當然，我也知道，學習過程是充滿挑戰的，但我願意投入時間和精力去理解和掌握書中的內容，因為我相信，知識的積纍最終會帶來質的飛躍。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我之前對熱力學和統計物理的瞭解，更多的是停留在一些基礎概念的層麵，知道它們是描述宏觀物質性質和統計規律的重要工具。但一直沒有機會係統地學習。這次看到這本《熱力學與統計物理學——北京大學物理學叢書》，我希望能夠藉此機會，真正地深入瞭解這個領域。我比較好奇書中對一些經典物理學實驗的解讀，以及如何通過統計的方法來解釋這些現象。此外，我也想知道書中是否會涉及一些現代物理學的前沿應用，例如在凝聚態物理、天體物理等領域，熱力學和統計物理是如何發揮作用的。我期待這本書能夠給我帶來耳目一新的感覺，讓我對物理世界有更深刻的認識。