理論物理學教程·第5捲：統計物理學1（第5版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[俄羅斯] 朗道，[俄羅斯] 栗弗席茲 著，束仁貴，束蒓 譯，鄭偉謀 校

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• 統計物理學
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• 教材
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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040305722

版次：5

商品编码：10696103

包装：精装

开本：16开

出版时间：2011-04-01

用纸：胶版纸

页数：465

內容簡介

《理論物理學教程：統計物理學1（第5版）》是根據俄文最新版譯齣。《理論物理學教程（第5捲）：統計物理學1（第5版）》以吉布斯方法為基礎講述統計物理學。全書論述熱力學基礎，理想氣體，非理想氣體理論，費米分布與玻色分布，固體統計理論，溶液理論，化學反應與錶麵現象，高密度下物質的性質，晶體的對稱性，漲落理論，相平衡、二級相變和臨界現象。《理論物理學教程（第5捲）：統計物理學1（第5版）》可作為高等學校物理專業高年級本科生或研究生的教學參考書，也可供相關專業的研究生、科研人員和教師參考。
《理論物理學教程：統計物理學1（第5版）》是一部享譽世界的理論物理學巨著，是反映經典物理學嚮現代物理學轉變的裏程碑式的重要著作，於1962年獲得列寜奬。原著為俄文，現已有十餘種文字的分捲譯本，六種文字的全捲譯本。本教程中的七捲是由諾貝爾物理學奬獲得者、蘇聯科學院院士、偉大的理論物理學傢л.д.朗道和他的學生、蘇聯科學院院士、傑齣的理論物理學傢е.м.栗弗席茲在20世紀40－50年代陸續編寫而成的，另外三捲由栗弗席茲和俄羅斯科學院院士л.п.皮塔耶夫斯基等人按朗道的計劃在20世紀60－70年代編寫完成，後經不斷補充完善，現已成為舉世公認的經典學術著作。本套教程內容豐富、立論明確、論證嚴謹、物理圖像清晰，涵蓋瞭理論物理學從微觀到宏觀的各個領域，各捲中附有豐富的習題及解答，是學習理論物理學的必備參考書。

作者簡介

列夫·達維多維奇·朗道（1908-1968），理論物理學傢、蘇聯科學院院士、諾貝爾物理學奬獲得者。1908年1月22日生於今阿塞拜疆共和國的首都巴庫，父母是工程師和醫生。朗道19歲從列寜格勒大學物理係畢業後在列寜格勒物理技術研究所開始學術生涯。1929-1931年赴德國、瑞士、荷蘭、英國、比利時、丹麥等國傢進修，特彆是在哥本哈根，曾受益於玻爾的指引。1932-1937年，朗道在哈爾科夫擔任烏剋蘭物理技術研究所理論部主任。從1937年起在莫斯科擔任蘇聯科學院物理問題研究所理論部主任。朗道非常重視教學工作，曾先後在哈爾科大大學、莫斯科大學等學校教授理論物理，撰寫瞭大量教材和科普讀物。
朗道的研究工作幾乎涵蓋瞭從流體力學到量子場論的所有理論物理學分支。1927年朗道引入量子力學中的重要概念——密度矩陣；1930年創立電子抗磁性的量子理論（相關現象被稱為朗道抗磁性，電子的相應能級被稱為朗道能級）；1935年創立鐵磁性的磁疇理論和反鐵磁性的理論解釋；1936-1937年創立二級相變的一般理論和超導體的中間態理論（相關理論被稱為朗道相變理論和朗道中間態結構模型）；1937年創立原子核的幾率理論；1940-1941年創立液氦的超流理論（被稱為朗道超流理論）和量子液體理論；1946年創立等離子體振動理論（相關現象被稱為朗道阻尼）；1950年與金茲堡一起創立超導理論（金茲堡-朗道唯象理論）；1954年創立基本粒子的電荷約束理論；1956-1958年創立瞭費米液體的量子理論（被稱為朗道費米液體理論）並提齣瞭弱相互作用的CP不變性。
朗道於1946年當選為蘇聯科學院院士，曾3次獲得蘇聯國傢奬；1954年獲得社會主義勞動英雄稱號；1961年獲得馬剋斯·普朗剋奬章和弗裏茨·倫敦奬；1962年他與栗弗席茲閤著的《理論物理學教程》獲得列寜奬，同年，他因為對凝聚態物質特彆是液氦的開創性工作而獲得瞭諾貝爾物理學奬。朗道還是丹麥皇傢科學院院士、荷蘭皇傢科學院院士、英國皇傢學會會員、美國國傢科學院院士、美國國傢藝術與科學院院士、英國和法國物理學會的榮譽會員。

內頁插圖

目錄

第一章 統計物理學的基本原理
1 統計分布
2 統計獨立
3 劉維爾定理
4 能量的作用
5 統計矩陣
6 量子統計中的統計分布
7 熵
8 熵增長定律

第二章 熱力學量
9 溫度
10宏觀運動
11絕熱過程
12 壓強
13 功和熱量
14 焓
15 自由能和熱力學勢
16 熱力學量的導數之間的關係
17 熱力學溫標
18 焦耳-湯姆孫過程
19 最大功
20 處於外部介質中的物體所做的最大功
21 熱力學不等式
22 勒夏特列原理
23 能斯特定理
24 熱力學量對粒子數的依賴關係
25 在外場中物體的平衡
26 轉動的物體
27 相對論範圍內的熱力學關係式

第三章 吉布斯分布
28 吉布斯分布
29 麥剋斯韋分布
30 振子的概率分布
31 吉布斯分布中的自由能?
32 熱力學微擾理論
33 按 的冪次展開式
34 轉動物體的吉布斯分布
35 粒子數可變的吉布斯分布
36 從吉布斯分布齣發的熱力學關係式推導

第四章 理想氣體
37 玻爾茲曼分布
38 經典統計中的玻爾茲曼分布
39 分子的碰撞
40 非平衡的理想氣體
41 玻爾茲曼理想氣體的自由能
42 理想氣體的物態方程
43 熱容為常數的理想氣體
44 能量均分定理
45 單原子理想氣體
46 單原子氣體.電子角動量的影響
47 分子由不同原子構成的雙原子氣體.分子的轉動
48 分子由相同原子構成的雙原子氣體.分子的轉動
49 雙原子氣體.原子的振動
50 雙原子氣體.電子角動量的影響
51 多原子氣體
52 氣體的磁性

第五章 費米分布和玻色分布
53 費米分布
54 玻色分布
55 非平衡的費米氣體和玻色氣體
56 基本粒子的費米氣體和玻色氣體
57 簡並電子氣
58 簡並電子氣的熱容
59 電子氣體的磁性 弱場
60 電子氣的磁性 強場?
61 相對論性簡並電子氣
62 簡並玻色氣體
63 黑體輻射

第六章 凝聚體
64 低溫下的固體
65 高溫下的固體
66 德拜內插公式
67 固體的熱膨脹
68 高度各嚮異性的晶體
69 晶格的振動
70 振動數的態密度
71 聲子
72 聲子的産生和湮沒算符
73 負溫度

第七章 非理想氣體
74 氣體對理想性的偏離
75 按密度冪次的展開式
76 範德瓦爾斯公式
77 位力係數與散射振幅的關係
78 經典等離子體的熱力學量
79 關聯函數方法
80 簡並等離子體的熱力學量

第八章 相平衡
81 相平衡條件
82 剋拉珀龍-剋勞修斯方程
83 臨界點
84 對應態定律

第九章 溶液
85 由不同粒子構成的係統
86 相律
87 弱溶液
88 滲透壓
89 溶劑相的相互接觸
90 相對於溶質的平衡
91 溶解過程的放熱和體積改變
92 強電解質溶液
93 理想氣體的混閤物
94 同位素混閤物
95 濃溶液上的蒸氣壓
96 溶液的熱力學不等式
97 平衡麯綫
98 相圖舉例
99 平衡麯麵的特徵麯綫的相交
100 氣體和液體

第十章 化學反應
101 化學平衡條件
102 質量作用定律
103 反應熱
104 電離平衡
105 涉及粒子對産生的平衡

第十一章 甚高密度物質的性質
106 高密度物質的物態方程
107 大質量物體的平衡
108 引力物體的能量
109 中子球體的平衡

第十二章 漲落
110 高斯分布
111 多個熱力學量的高斯分布
112 基本熱力學量的漲落
113 理想氣體中的漲落
114 泊鬆公式
115 溶液中的漲落
116 密度漲落的空間關聯
117 簡並氣體中的密度漲落關聯
118 漲落的時間關聯
119 多變量漲落的時間關聯
120 動理學係數的對稱性
121 耗散函數
122 漲落的譜分解
123 廣義響應率
124 漲落耗散定理
125 多個量的漲落耗散定理
126 廣義響應率的算符形式
127 長分子彎麯的漲落

第十三章 晶體的對稱性
128 晶格的對稱元素
129 布拉維晶格
130 晶係
131 晶類
132 空間群
133 倒格子
134 空間群的不可約錶示
135 時間反演對稱性
136 晶格簡正振動的對稱性
137 一維和二維的周期結構
138 二維係統的關聯函數
139 分子取嚮的對稱性
140 絲狀相液晶和螺狀相液晶
141 液晶中的漲落

第十四章 二級相變與臨界現象
142 二級相變
143 比熱的躍變
144 外場對相變的影響
145 二級相變中對稱的改變
146 序參量的漲落
147 有效哈密頓量
148 臨界指數
149 標度不變性
150 連續相變的孤立點和臨界點
151 二維晶格中的二級相變
152 臨界點的範德瓦爾斯理論
153 臨界點的漲落理論

第十五章 錶麵
154 錶麵張力
155 晶體錶麵的張力
156 錶麵壓強?
157 溶液的錶麵張力
158 強電解質溶液的錶麵張力
159 吸附
160 潤濕
161 接觸角
162 相變時的成核
163 相在一維係統中存在的不可能性
索引

理論物理學教程·第5捲：統計物理學1（第5版） 圖書簡介 本書是享譽全球的《理論物理學教程》係列的第五捲，專注於介紹統計物理學的基本原理與核心概念。統計物理學是連接微觀世界（量子力學、分子動力學）與宏觀現象（熱力學、相變、輸運性質）的橋梁，是理解物質在各種溫度和壓力下行為的關鍵學科。本捲作為統計物理學的入門與基礎構建，旨在為物理學、材料科學、化學工程等領域的學生和研究人員提供一個嚴謹、深入且富有啓發性的學習體驗。 核心內容與結構 本捲的敘述從最基礎的熱力學迴顧開始，逐步過渡到微觀層麵的統計描述。全書結構嚴謹，邏輯清晰，重點突齣瞭理論的構建過程和其在實際物理係統中的應用。 第一部分：熱力學基礎與概率論的迴歸 在深入探討統計力學之前，本書首先對經典熱力學進行瞭必要的重溫和深化。這並非簡單的重復，而是將經典熱力學置於更廣闊的統計物理學框架下進行審視。 1. 熱力學定律的統計詮釋： 重新審視零定律、第一、第二和第三定律。重點在於理解熵（Entropy）的統計力學本質——玻爾茲曼熵公式 $S = k_B ln W$ 的深刻含義，以及它如何從微觀粒子的概率分布中湧現齣來。 2. 宏觀量與微觀量的聯係： 詳細闡述瞭如何通過對大量粒子的微觀狀態進行平均，得到宏觀可測量的量，如內能、壓力和溫度。引入瞭係綜（Ensemble）的概念作為描述統計係統的數學工具。 3. 概率論基礎： 鑒於統計物理學的核心在於處理概率分布，本書提供瞭必要的概率論迴顧，包括隨機變量、分布函數、中心極限定理及其在物理模型中的應用。重點講解瞭如何處理處於熱平衡態的係統的概率分布。 第二部分：經典統計力學：係綜理論 本部分是本書的基石，係統地介紹瞭三種主要的經典統計係綜，這是分析玻爾茲曼統計係統的標準方法。 1. 微正則係綜（Microcanonical Ensemble）： 這是描述孤立係統（能量守恒）的係綜。詳細推導瞭能量在一個窄帶內的分布，並展示瞭如何利用該係綜導齣係統的熱力學量。重點討論瞭理想氣體係統在該係綜下的行為，包括熵的計算和吉布斯佯謬的解析。 2. 正則係綜（Canonical Ensemble）： 描述與恒溫熱浴接觸的係統的最常用係綜。引入瞭配分函數 $Z(eta)$ 作為核心的數學工具。通過配分函數，係統地計算瞭係統的平均能量、自由能 $F = -k_B T ln Z$ 以及其他熱力學量。對理想單原子氣體、雙原子氣體以及諧振子等基本模型的精確求解是本節的重點。 3. 大正則係綜（Grand Canonical Ensemble）： 用於描述與恒溫恒化學勢熱浴接觸的係統。該係綜在處理粒子數不守恒的係統（如開放係統、化學反應）中至關重要。重點討論瞭其配分函數 $mathcal{Z}$ 以及其與粒子數分布的關係。 第三部分：應用與擴展 在建立瞭係綜理論的基礎上，本書將理論應用於一係列重要的物理模型，並開始探索更復雜的統計現象。 1. 理想氣體的高級分析： 深入分析瞭經典理想氣體的性質，包括碰撞理論的初步介紹（為後續的輸運理論打基礎），以及分子速度分布（麥剋斯韋-玻爾茲曼分布）的精確推導及其意義。 2. 應用到振動與轉動係統： 利用正則係綜，精確計算瞭作為經典模型的綫性和三維諧振子、剛性轉子在不同溫度下的熱容貢獻，展示瞭經典統計力學在分子熱力學中的威力。 3. 平均場理論的初探： 在為深入研究相變做準備時，本書引入瞭平均場理論（Mean Field Theory）的基本思想，用以定性理解粒子間相互作用對係統宏觀性質的影響。這為後續的相變理論提供瞭必要的概念基礎。 教材特色 數學嚴謹性與物理直觀性的結閤： 全書在推導上力求精確無誤，同時輔以大量的物理圖像和解釋，確保讀者不僅知道“如何計算”，更理解“為什麼這樣計算”。 豐富的例題和習題： 每一章後都配有精心設計的習題，涵蓋從概念驗證到復雜模型求解的各個層次，極大地鍛煉讀者的分析能力。 清晰的術語界定： 嚴格區分瞭熱力學、統計物理學中的專業術語，有助於初學者建立準確的理論框架。 目標讀者 本書麵嚮大學高年級本科生、研究生，以及需要係統迴顧統計物理學基礎的研究人員。它是成為理論物理學傢、凝聚態物理學傢或計算化學傢的必備參考書之一。通過對本捲的學習，讀者將能夠熟練運用統計力學的工具，獨立分析和解決各種處於熱平衡態的物理係統的問題，並為後續學習更高級的量子統計和非平衡態統計打下堅實的基礎。

评分☆☆☆☆☆

老實說，剛拿到這本書的時候，我被它的厚度嚇瞭一跳，但當我翻開第五捲，立刻就被其內容深深吸引瞭。作者對統計物理學基本原理的闡述，簡直可以用“鞭闢入裏”來形容。他沒有急於進入復雜的數學推導，而是花瞭大量的篇幅去構建概念框架，讓我能夠清晰地理解熱力學定律在微觀世界中的根源。特彆是關於熵的討論，從信息論的角度引入，讓我耳目一新。以往我總是覺得熵是一個有點抽象的概念，但這本書的講解讓我一下子豁然開朗，理解瞭它在信息和能量轉化中的核心作用。書中舉的例子也都非常貼切，比如在討論相變時，作者會引導讀者從微觀粒子間的相互作用來理解宏觀現象，這種視角非常獨特。我特彆喜歡書中關於相乾性的論述，它解釋瞭為什麼在宏觀尺度上，一些看似隨機的微觀過程會呈現齣有序的特性。這本書的閱讀過程，與其說是在學習，不如說是在進行一場智力上的探索。

评分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我感覺自己的物理直覺得到瞭極大的提升。作者在講解統計物理中的核心概念時，總是能夠巧妙地將抽象的理論與直觀的物理圖像結閤起來。例如，在介紹熵增原理時，他會用生活中常見的例子來類比，讓我更容易理解熵的含義以及它在不可逆過程中的作用。我對書中關於相空間的描述印象特彆深刻，它清晰地展示瞭係統狀態的演化過程，以及微觀狀態是如何映射到宏觀性質的。作者還詳細地講解瞭各種係綜的構建方法，以及如何從係綜平均來計算宏觀可觀測量，這個過程非常嚴謹且邏輯性很強。我嘗試著去復習書中的一些推導，發現作者的講解思路非常清晰，即使是復雜的積分和求和，也能一步步地被分解和解決。這本書不僅是一本教材，更像是一位經驗豐富的導師，引領我一步步地探索統計物理學的奧秘，讓我對宇宙的微觀運作有瞭更深層次的認識。

评分☆☆☆☆☆

這本《統計物理學1（第5版）》給我帶來的不僅僅是知識的增長，更多的是一種思維方式的重塑。作者在處理每一個基本概念時，都力求深入淺齣，並且注重概念之間的內在聯係。例如，在講解熱力學平衡態時，他不僅僅給齣瞭定義，還深入探討瞭達到平衡的動力學過程，這讓我對“平衡”有瞭更深層次的理解。我特彆欣賞書中關於漲落的討論，它解釋瞭為什麼宏觀世界中的平穩狀態，在微觀尺度上仍然存在著隨機的變化，以及這些變化對係統性質的影響。作者還花瞭很大篇幅來介紹不同係綜的應用，比如正則係綜、巨正則係綜等等，並且清晰地闡述瞭它們各自的適用範圍和優缺點。這對於我來說是非常寶貴的指導，讓我能夠根據具體的問題選擇最閤適的模型。書中穿插的數學推導也很有條理，每一步都有清晰的邏輯支撐，讓我能夠跟得上作者的思路，而不是被復雜的公式所睏擾。

评分☆☆☆☆☆

我一直對量子統計物理學充滿好奇，而這本《統計物理學1（第5版）》恰好滿足瞭我的需求。作者從量子力學的基礎齣發，逐步引入瞭量子統計的概念，這使得原本可能非常晦澀的理論變得清晰易懂。我尤其喜歡他對玻色-愛因斯坦統計和費米-狄拉剋統計的講解，他不僅給齣瞭數學公式，還深入剖析瞭它們的物理意義，比如粒子全同性、泡利不相容原理等是如何影響宏觀性質的。書中關於凝聚態物理中的一些應用，例如黑體輻射、固體比熱等，也讓我對這些經典問題有瞭更深刻的理解。作者在闡述這些概念時，非常注重細節，並且會適時地給齣一些曆史背景的介紹，這讓我在學習知識的同時，也能感受到科學發展的脈絡。對於我這樣一個對量子世界充滿探索欲的讀者來說，這本書無疑打開瞭一扇通往更深奧領域的大門。

评分☆☆☆☆☆

讀完這套書，特彆是第五捲，真的感覺像是在進行一場思想的冒險。我之前對統計物理的理解一直停留在一些基礎的概念上，比如玻爾茲曼分布，但這次的學習讓我看到瞭一個更宏大、更深刻的圖景。作者在開篇就花瞭大量篇幅來鋪墊，從熵的微觀起源講到宏觀熱力學定律的統計解釋，這個過程非常嚴謹，但也充滿瞭啓發性。我尤其喜歡他處理“係綜”概念的方式，從微觀狀態到宏觀性質的橋梁搭建得十分巧妙。書中的例題也設計得相當精妙，不僅僅是計算，更多的是引導你去理解物理思想的演進。我嘗試著去推導其中的一些公式，雖然花費瞭不少時間和精力，但每一次成功都帶來瞭巨大的滿足感。感覺這本書不僅僅是在教授知識，更是在培養一種解決問題的思維方式。對於我這樣想要深入理解物理世界的人來說，這絕對是一筆寶貴的財富。我打算將這本書當作工具書，在今後的研究中反復翻閱。

评分☆☆☆☆☆

质量很好，印刷清晰，和之前在北京图书大厦买的系列图书一样，很好。

评分☆☆☆☆☆

很好的一本书，买来参考一下

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好书好书，希望尽快看，能看完，鼓励自己啊，看书才是重点！618活动还是可以的，盛赞京东小哥，态度不错，热情洋溢，认真负责，鼓励鼓励！全五分哦

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有几栋力学很难，但是这本书很好

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经典理论物理书籍，值得一看，暂时还没仔细看

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好书推荐给大家分享下，不错哦

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不错啊，没有破损的地方，很好啊

评分☆☆☆☆☆

一共两册，介绍的非常全面，送货速度快！！

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读起来非常舒服，讲解清晰透彻，非常不错的教材