統計熱力學（第2版）/普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

☆☆☆☆☆

梁希俠，班士良 著

圖書標籤:

• 統計熱力學
• 熱力學
• 物理學
• 高等教育
• 教材
• 物理化學
• 凝聚態物理
• 能量轉換
• 熵
• 平衡態

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030219015

版次：2

商品编码：11198175

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十一五”国家级规划教材

开本：16开

出版时间：2008-06-01

用纸：胶版纸

页数：276

正文语种：中文

內容簡介

　　《普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材：統計熱力學（第2版）》，是作者在多年教學經驗的基礎上編寫而成。目前，從中學到大學，物理教學改革不斷深化，為瞭避免“熱物理”各層次教學內容齣現較多重復和不必要的交叉，作者創造性地建立以統計物理為主綫、融宏觀與微觀理論於一體的教學體係。全書內容包括預備知識、孤立係、封閉係、均勻物質的熱力學性質、氣體的性質、開放係、量子統計法、漲落理論、非平衡態統計物理簡介以及相變與臨界現象。
　　《普通高等教育“十一五”國傢級規劃教材：統計熱力學（第2版）》適閤普通高等院校物理及應用物理專業的學生學習熱力學與統計物理課程使用，也可作為教師參考用書。

作者簡介

　　梁希俠，內濛古大學教授、博士生導師，國傢突齣貢獻專傢，全國教育係統勞動模範，享受國務院政府特殊津貼。曾任教育部高等學校物理類專業教學指導分委員會委員，現任全國熱力學與統計物理教學研究會主任。主持國傢精品課程“統計熱力學”，獲國傢級教學名師奬，國傢教委和內濛古自治區科技進步奬、內濛古自治區教學成果奬。班土良，理學博士，內濛古大學教授，博士生導師，享受國務院政。府特殊津貼，內濛古自治區有突齣貢獻專傢、勞動模範，教育部高等學校物理學類專業教學指導分委員會委員、中國物理學會理事、內濛古自治區物理學會理事長、全國熱力學與統計物理教學研究會秘書長。曾獲內濛古自治區科技進步奬、教學成果奬、教學名師奬。

目錄

第二版前言
第一版前言
緒論
第1章 預備知識
1.1 熱學有關結論迴顧
1.2 單粒子的微觀狀態
1.3 多粒子係的微觀狀態
1.4 幾個有關的數學問題
習題
第2章 孤立係
2.1 統計物理的基本原理
2.2 等概率原理——微正則分布
2.3 熱平衡定律 溫度
2.4 熱力學第一定律——能量守恒律
2.5 熱力學第二定律——熵增加原理
2.6 單原子分子理想氣體
習題
第3章 封閉係
3.1 正則分布
3.2 正則分布的熱力學公式
3.3 近獨立子係的麥剋斯韋-玻爾茲曼分布
3.4 麥剋斯韋-玻爾茲曼分布的熱力學公式
3.5 能均分定理
3.6 肖特基缺陷
3.7 二能態與負溫度
習題
第4章 均勻物質的熱力學性質
4.1 麥剋斯韋關係及其應用
4.2 基本熱力學函數
4.3 特性函數
4.4 磁介質的熱力學性質
4.5 焦耳效應和焦耳-湯姆孫效應
習題
第5章 氣體的性質
5.1 理想氣體的熱力學函數
5.2 單原子分子理想氣體
5.3 雙原子分子理想氣體熱容量
5.4 非理想氣體的物態方程
習題
第6章 開放係
6.1 巨正則分布
6.2 開放係的熱力學公式
6.3 熱動平衡條件
6.4 有麯麵邊界的平衡條件
6.5 化學平衡
6.6 混閤氣體的平衡性質
6.7 化學反應的性質
6.8 熱力學第三定律
習題
第7章 量子統計法
7.1 量子統計分布
7.2 固體的熱容量
7.3 光子氣體
7.4 金屬自由電子氣
7.5 半導體載流子統計
7.6 玻色-愛因斯坦凝聚
7.7 順磁性的統計理論
習題
第8章 漲落理論
8.1 漲落的準熱力學理論
8.2 光的散射
8.3 漲落的空間關聯
8.4 布朗運動
8.5 電路的噪聲
習題
第9章 非平衡態統計物理簡介
9.1 玻爾茲曼積分微分方程
9.2 H定理及趨嚮平衡
9.3 玻爾茲曼方程
9.4 氣體的黏滯現象
9.5 金屬的電導率
9.6 局域熵産生率
9.7 昂薩格關係
習題
第10章 相變與臨界現象
10.1 固溶體相圖
10.2 汽-液相變
10.3 臨界性質與臨界指數
10.4 伊辛模型與有序-無序相變
10.5 朗道平均場理論
10.6 標度變換與普適性
參考文獻
常用物理常數錶
名詞索引
人名索引

前言/序言

經典力學導論：從牛頓到拉格朗日 作者： 錢德林 (化名，代指一位資深物理學傢) 齣版社： 科學齣版社 (假設) 裝幀： 精裝，800頁，配有大量習題與圖示 定價： 128.00 元 --- 內容簡介 《經典力學導論：從牛頓到拉格朗日》是一本旨在為物理學、工程學及相關學科的本科高年級學生和初級研究生提供全麵、深入且富有洞察力的經典力學基礎訓練的教材。本書的核心目標是引導讀者超越初級物理課程中以牛頓定律為基礎的運動學和動力學描述，邁入更具普適性和數學嚴謹性的分析力學框架——以拉格朗日力學和哈密頓力學為核心的現代經典力學。 本書共分十章，結構嚴謹，邏輯清晰，力求在保持物理圖像直觀性的同時，充分展現分析力學的優雅與強大。 第一部分：牛頓力學的復習與深化 (第1章 - 第3章) 本書的開篇並未簡單重復中學或大學普通物理中的內容，而是著重於對牛頓定律在更復雜係統中的應用進行方法論的深化和迴顧。 第一章：迴顧與基礎概念 本章重新審視瞭空間、時間、質量和力的基本概念，並引入瞭慣性參考係、非慣性參考係（如鏇轉參考係）的概念。重點討論瞭伽利略變換的局限性，為後續引入更抽象的坐標係和約束條件做鋪墊。著重分析瞭處理復雜約束（如光滑、無滑動的滾動約束）時的難點，指齣牛頓方法在處理多體係統和復雜幾何約束時的固有局限性。 第二章：振動與微擾理論基礎 本章深入探討瞭簡諧振動、受迫振動和阻尼振動。關鍵在於引入瞭解耦思想。通過對耦閤振子係統的分析，展示瞭如何通過坐標變換將復雜運動分解為若乾獨立簡諧振動的疊加。微擾論的基礎——定性分析弱耦閤情況下的係統行為，在此處首次被引入，為後續拉格朗日力學中處理小擾動打下基礎。 第三章：中心力問題與軌道分析 本章詳盡分析瞭開普勒問題。除瞭經典的開普勒定律推導外，本章引入瞭守恒量的概念，如角動量守恒和能量守恒，並展示瞭這些守恒量如何直接限定瞭粒子軌道的幾何性質。使用相空間的初步概念，將軌道描述為能量麯麵上的軌跡，提升瞭對力學係統狀態描述的抽象層次。 第二部分：分析力學的核心——拉格朗日力學 (第4章 - 第7章) 分析力學作為經典力學的現代化描述，其威力在於利用能量（標量）而非力（矢量）來描述係統，極大地簡化瞭約束的處理。 第四章：廣義坐標與約束 本章是通往分析力學的橋梁。詳細區分瞭完整約束和非完整約束，以及單值約束和非單值約束。重點在於定義和使用廣義坐標 (${q_i}$) 來描述係統構型，並推導齣描述約束力的冗餘度問題。清晰闡述瞭為何在保守係統中，約束力不對係統做功，從而可以被忽略。 第五章：達朗貝爾原理與虛功原理 本章引入瞭分析力學的基石——達朗貝爾原理（或稱虛功原理）。從牛頓第二定律齣發，嚴格推導瞭虛功原理在靜力學和動力學中的應用。這是從力學原理到變分原理的邏輯過渡。 第六章：拉格朗日方程的推導與應用 基於哈密頓的最小作用量原理（僅作為概念引入，詳述留給第八章），本章推導齣拉格朗日方程（歐拉-拉格朗日方程）： $$frac{d}{dt}left(frac{partial L}{partial dot{q}_i} ight) - frac{partial L}{partial q_i} = 0$$ 其中 $L = T - V$（動能減去勢能）被稱為拉格朗日量。本書詳細演示瞭如何構建復雜係統的拉格朗日量，特彆是針對含對流坐標和非保守力（通過引入廣義非保守力項）的係統。詳細案例包括雙擺、圓錐擺以及電磁場中的帶電粒子（引入電磁場的拉格朗日量）。 第七章：守恒定律與諾特定理的初探 本章深入探討瞭拉格朗日量在坐標變換下的性質。通過討論循環坐標（即不齣現在 $L$ 中的坐標），直接導齣瞭一階運動積分（守恒量）。本章為諾特定理提供瞭直觀的物理圖像鋪墊，使讀者理解對稱性與守恒量之間的深刻聯係。 第三部分：從拉格朗日到哈密頓（第8章 - 第10章） 分析力學的最高形式是哈密頓力學，它將描述係統狀態的變量從 ${q_i, dot{q}_i}$ 擴展到 ${q_i, p_i}$（廣義坐標和共軛動量），從而提供瞭更深刻的幾何和動力學洞察。 第八章：哈密頓力學與勒讓德變換 本章利用勒讓德變換，從拉格朗日量 $L(q, dot{q}, t)$ 轉換到哈密頓量 $H(q, p, t)$： $$H = sum_i p_i dot{q}_i - L$$ 詳細推導瞭哈密頓正則方程： $$dot{q}_i = frac{partial H}{partial p_i}, quad dot{p}_i = -frac{partial H}{partial q_i}$$ 本章強調瞭哈密頓量在保守係統下等同於係統總能量的物理意義，並展示瞭哈密頓正則方程在處理相對論性粒子運動時的優勢。 第九章：泊鬆括號與正則變換 本章是本書的理論高潮之一。引入泊鬆括號 ${cdot, cdot}$ 來描述物理量隨時間的演化： $$frac{d f}{dt} = {f, H} + frac{partial f}{partial t}$$ 闡述瞭泊鬆括號的代數性質，並證明瞭守恒量對應於與哈密頓量（在演化過程中）的泊鬆括號為零的量。隨後，係統地介紹瞭正則變換，探討瞭哪些坐標變換能保持哈密頓方程的簡潔形式，為解決復雜問題（如通過規範變換簡化哈密頓量）提供瞭數學工具。 第十章：微擾論與經典混沌的萌芽 本章將分析力學的工具應用於更前沿的領域。首先，通過哈密頓-雅可比方程（作為對所有正則坐標形式的統一錶述）和生成函數法，係統化地處理周期性微擾問題。最後，本章引入瞭KAM 定理的經典力學背景，通過研究非綫性振蕩器（如 Duffing 振子或受擾的開普勒運動）的相空間軌跡，定性地展示瞭經典動力學中確定性混沌的幾何特徵，為嚮統計物理和非綫性動力學的過渡做好準備。 --- 本書特色 1. 嚴謹的數學構建： 強調從虛功原理到變分原理的邏輯鏈條，而非簡單地羅列公式。 2. 清晰的層次結構： 從牛頓的矢量方法自然過渡到拉格朗日和哈密頓的能量標量方法，體現瞭物理理論發展的脈絡。 3. 豐富的現代案例： 案例選擇兼顧經典性（如行星運動）和現代性（如帶電粒子在電磁場中的運動，非綫性係統分析）。 4. 強調守恒量與對稱性： 諾特定理的講解貫穿始終，幫助讀者建立物理直覺與數學結構之間的聯係。 本書的難度適中偏上，是物理學專業學生掌握經典力學精髓，並為後續學習量子力學和場論打下堅實分析基礎的理想教材。

评分☆☆☆☆☆

坦白說，初次接觸這本書時，我還是有點被它的學術深度“勸退”的。我是一名跨專業的學習者，之前對物理化學的瞭解僅限於基礎的本科課程。這本書的齣現，無疑給我的學習過程增添瞭不少挑戰。許多概念，比如“相空間”、“配分函數”、“簡並度”等等，對我來說都是全新的。一開始，我常常會在某個公式麵前停滯不顧，反復閱讀教材的講解，甚至需要查找大量的外部資料來輔助理解。我記得有一次，我花瞭整整一個下午去弄懂一個關於熵的統計解釋，感覺腦子都要炸開瞭。但是，每當我剋服瞭一個難點，豁然開朗的那一刻，那種成就感是無與倫比的。這本書迫使我去思考，去鑽研，去建立起物理學中最根本的一些概念之間的聯係。它不隻是提供知識，更重要的是培養瞭我一種嚴謹的科學思維方式。

评分☆☆☆☆☆

拿到這本《統計熱力學（第2版）》純屬偶然，我本來在圖書館瞎逛，想找點關於量子力學入門的書，結果無意間翻到瞭這本。封麵設計很樸實，屬於那種一看就知道是“教材”的類型，沒有花哨的插圖，字體也不是那種吸引眼球的。我當時猶豫瞭一下，因為我對熱力學已經有些基礎瞭，但一直覺得統計力學的概念有些晦澀難懂，總是在宏觀和微觀之間找不到清晰的聯係。不過，看到“普通高等教育‘十一五’國傢級規劃教材”這幾個字，心裏還是有點底的，覺得至少內容的嚴謹性和係統性是有保障的。我隨手翻瞭幾頁，發現裏麵的公式推導和概念解釋都挺清晰的，雖然一些術語對我來說還是有點陌生，但整體感覺比我之前看過的幾本教材要友好不少。我當時就把它藉瞭齣來，想著迴傢有空的時候，就著咖啡，慢慢啃。

评分☆☆☆☆☆

這本書對我來說，更像是一扇通往微觀世界奇妙景象的大門。我一直對物質世界的構成和運動規律感到好奇，尤其是那些肉眼看不見的粒子是如何通過它們的集體行為，最終宏觀地展現齣我們熟悉的溫度、壓強、熵等熱力學性質的。這本書恰恰滿足瞭我這種求知欲。它並沒有直接羅列那些冰冷枯燥的公式，而是通過循序漸進的方式，從最基本的粒子運動模型開始，一步步構建起統計力學的宏大框架。我特彆喜歡它講解玻爾茲曼分布和巨正則係綜的那幾章，感覺就像是在玩一場精密的概率遊戲，通過對大量微觀狀態的統計分析，竟然能夠精確預測宏觀係統的行為。有時候，我會放下書本，望著窗外，想象著空氣中無數分子的運動，感覺自己仿佛置身於一個微觀的宇宙之中，每一個分子都在遵循著某些規律，共同譜寫著宏觀世界的樂章。

评分☆☆☆☆☆

這本書最大的價值，在我看來，在於它對於“直覺”的重塑。我們日常生活中對熱力學現象的理解，往往是基於宏觀經驗的，比如水會沸騰，冰塊會融化，這些都是我們習以為常的。但這本書讓我意識到，在這些宏觀現象的背後，是無數微觀粒子在遵循著概率和統計的規律。它通過引入統計力學的視角，讓我能夠從一個全新的角度去審視這些熟悉的現象。例如，當我讀到關於“熵增”原理的統計解釋時，我不再僅僅把它看作一個抽象的定律，而是能夠想象到，這是係統嚮著更混亂、更可能的狀態演化的必然結果，是微觀粒子運動的“自由意誌”在宏觀上的體現。這種從微觀到宏觀的理解，極大地深化瞭我對熱力學世界的認識，也讓我對自然界充滿瞭敬畏。

评分☆☆☆☆☆

作為一個正在為畢業論文收集資料的學生，這本書為我提供瞭寶貴的理論支撐。我的研究方嚮涉及到一些材料的性能錶徵，而這些性能的根源往往與材料內部微觀粒子的分布和相互作用密切相關。這本書中關於配分函數和自由能的推導，為我分析材料在不同溫度和壓力下的穩定性提供瞭堅實的理論基礎。我特彆關注瞭書中關於晶格振動和電子氣的統計模型，這些內容為我理解一些固態物理和凝聚態物理中的現象提供瞭清晰的思路。雖然書中某些部分的數學推導仍然需要我反復推敲，但我相信，隻要我能夠真正掌握這些統計力學的工具，就能更深入地理解我的研究對象，並為我的論文撰寫提供更強的理論武器。這本書，對我來說，已經不僅僅是一本教材，更是一件重要的研究工具。

评分☆☆☆☆☆

梁希侠，内蒙古大学教授、博士生导师，国家突出贡献专家，全国教育系统劳动模范，享受国务院政府特殊津贴。曾任教育部高等学校物理类专业教学指导分委员会委员，现任全国热力学与统计物理教学研究会主任。主持国家精品课程“统计热力学”，获国家级教学名师奖，国家教委和内蒙古自治区科技进步奖、内蒙古自治区教学成果奖。班土良，理学博士，内蒙古大学教授，博士生导师，享受国务院政。府特殊津贴，内蒙古自治区有突出贡献专家、劳动模范，教育部高等学校物理学类专业教学指导分委员会委员、中国物理学会理事、内蒙古自治区物理学会理事长、全国热力学与统计物理教学研究会秘书长。曾获内蒙古自治区科技进步奖、教学成果奖、教学名师奖。

评分☆☆☆☆☆

这本书是普通高等教育"十一五"国家级规划教材，内蒙古大学的国家级精品课程配套教材，编著者是内蒙古大学教授、博士生导师，国家突出贡献专家，全国教育系统劳动模范，享受国务院政府特殊津贴。曾任教育部高等学校物理类专业教学指导分委员会委员，现任全国热力学与统计物理教学研究会主任。主持国家精品课程“统计热力学”，获国家级教学名师奖，国家教委和内蒙古自治区科技进步奖、内蒙古自治区教学成果奖。 这本书是作者在多年教学经验的基础上编写而成。目前，从中学到大学，物理教学改革不断深化，为了避免“热物理”各层次教学内容出现较多重复和不必要的交叉，作者创造性地建立以统计物理为主线、融宏观与微观理论于一体的教学体系。全书内容包括预备知识、孤立系、封闭系、均匀物质的热力学性质、气体的性质、开放系、量子统计法、涨落理论、非平衡态统计物理简介以及相变与临界现象。全书写得深入浅出，适合学习，就是课后习题少了点，还要找别的习题来补充，有点麻烦。书的封面精品，印刷也很好，超星视频上有上海交通大学的热力学统计物理视频，用的就是这本教材，买过来打算跟着视频好好学学。最后说一句，梁先生的这本书，的确是国内最好的统计物理教材。是初次学习热力学与统计物理学的首选。

评分☆☆☆☆☆

梁希侠，内蒙古大学教授、博士生导师，国家突出贡献专家，全国教育系统劳动模范，享受国务院政府特殊津贴。曾任教育部高等学校物理类专业教学指导分委员会委员，现任全国热力学与统计物理教学研究会主任。主持国家精品课程“统计热力学”，获国家级教学名师奖，国家教委和内蒙古自治区科技进步奖、内蒙古自治区教学成果奖。班土良，理学博士，内蒙古大学教授，博士生导师，享受国务院政。府特殊津贴，内蒙古自治区有突出贡献专家、劳动模范，教育部高等学校物理学类专业教学指导分委员会委员、中国物理学会理事、内蒙古自治区物理学会理事长、全国热力学与统计物理教学研究会秘书长。曾获内蒙古自治区科技进步奖、教学成果奖、教学名师奖。

评分☆☆☆☆☆

《普通高等教育“十一五”国家级规划教材：统计热力学（第2版）》，是作者在多年教学经验的基础上编写而成。目前，从中学到大学，物理教学改革不断深化，为了避免“热物理”各层次教学内容出现较多重复和不必要的交叉，作者创造性地建立以统计物理为主线、融宏观与微观理论于一体的教学体系。全书内容包括预备知识、孤立系、封闭系、均匀物质的热力学性质、气体的性质、开放系、量子统计法、涨落理论、非平衡态统计物理简介以及相变与临界现象。

评分☆☆☆☆☆

这本书是普通高等教育"十一五"国家级规划教材，内蒙古大学的国家级精品课程配套教材，编著者是内蒙古大学教授、博士生导师，国家突出贡献专家，全国教育系统劳动模范，享受国务院政府特殊津贴。曾任教育部高等学校物理类专业教学指导分委员会委员，现任全国热力学与统计物理教学研究会主任。主持国家精品课程“统计热力学”，获国家级教学名师奖，国家教委和内蒙古自治区科技进步奖、内蒙古自治区教学成果奖。 这本书是作者在多年教学经验的基础上编写而成。目前，从中学到大学，物理教学改革不断深化，为了避免“热物理”各层次教学内容出现较多重复和不必要的交叉，作者创造性地建立以统计物理为主线、融宏观与微观理论于一体的教学体系。全书内容包括预备知识、孤立系、封闭系、均匀物质的热力学性质、气体的性质、开放系、量子统计法、涨落理论、非平衡态统计物理简介以及相变与临界现象。全书写得深入浅出，适合学习，就是课后习题少了点，还要找别的习题来补充，有点麻烦。书的封面精品，印刷也很好，超星视频上有上海交通大学的热力学统计物理视频，用的就是这本教材，买过来打算跟着视频好好学学。最后说一句，梁先生的这本书，的确是国内最好的统计物理教材。是初次学习热力学与统计物理学的首选。

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梁希侠，内蒙古大学教授、博士生导师，国家突出贡献专家，全国教育系统劳动模范，享受国务院政府特殊津贴。曾任教育部高等学校物理类专业教学指导分委员会委员，现任全国热力学与统计物理教学研究会主任。主持国家精品课程“统计热力学”，获国家级教学名师奖，国家教委和内蒙古自治区科技进步奖、内蒙古自治区教学成果奖。班土良，理学博士，内蒙古大学教授，博士生导师，享受国务院政。府特殊津贴，内蒙古自治区有突出贡献专家、劳动模范，教育部高等学校物理学类专业教学指导分委员会委员、中国物理学会理事、内蒙古自治区物理学会理事长、全国热力学与统计物理教学研究会秘书长。曾获内蒙古自治区科技进步奖、教学成果奖、教学名师奖。

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这本书是普通高等教育"十一五"国家级规划教材，内蒙古大学的国家级精品课程配套教材，编著者是内蒙古大学教授、博士生导师，国家突出贡献专家，全国教育系统劳动模范，享受国务院政府特殊津贴。曾任教育部高等学校物理类专业教学指导分委员会委员，现任全国热力学与统计物理教学研究会主任。主持国家精品课程“统计热力学”，获国家级教学名师奖，国家教委和内蒙古自治区科技进步奖、内蒙古自治区教学成果奖。 这本书是作者在多年教学经验的基础上编写而成。目前，从中学到大学，物理教学改革不断深化，为了避免“热物理”各层次教学内容出现较多重复和不必要的交叉，作者创造性地建立以统计物理为主线、融宏观与微观理论于一体的教学体系。全书内容包括预备知识、孤立系、封闭系、均匀物质的热力学性质、气体的性质、开放系、量子统计法、涨落理论、非平衡态统计物理简介以及相变与临界现象。全书写得深入浅出，适合学习，就是课后习题少了点，还要找别的习题来补充，有点麻烦。书的封面精品，印刷也很好，超星视频上有上海交通大学的热力学统计物理视频，用的就是这本教材，买过来打算跟着视频好好学学。最后说一句，梁先生的这本书，的确是国内最好的统计物理教材。是初次学习热力学与统计物理学的首选。