Elementary Principles in Statistical Mechanics pdf epub mobi txt 電子書下載2026

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出版者:BiblioLife

作者:Josiah Willard Gibbs

出品人:

頁數:228

译者:

出版時間:2008-10-09

價格:USD 23.99

裝幀:Hardcover

isbn號碼:9780559216015

叢書系列:

圖書標籤:

Statistical Mechanics
Thermodynamics
Physics
Quantum Mechanics
Classical Mechanics
Entropy
Boltzmann Distribution
Phase Space
Ensemble Theory
Equilibrium

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具體描述

《統計力學基本原理》導論本書是一本深入探討統計力學核心概念和方法的入門讀物。統計力學作為連接微觀粒子行為與宏觀熱力學性質的橋梁，是理解物質世界從原子到行星運行規律的關鍵學科。本書旨在為讀者提供一個堅實的基礎，使他們能夠掌握統計力學所蘊含的深刻思想，並將其應用於解決各種物理和工程問題。在開始研究統計力學之前，我們首先會迴顧一些必要的物理學基礎知識，包括經典力學和量子力學中的基本概念，以及概率論和統計學中的核心工具。這些迴顧將確保讀者具備理解後續章節所需的數學和物理背景。本書的第一部分將重點介紹微觀狀態與宏觀可觀測量之間的聯係。我們將從經典的統計方法入手，例如介紹係綜（ensemble）的概念，包括微正則係綜（microcanonical ensemble）、正則係綜（canonical ensemble）和巨正則係綜（grand canonical ensemble）。我們將詳細闡述如何通過計算配分函數（partition function）來推導齣係統的熱力學性質，例如內能、熵、自由能和壓強等。在此過程中，我們將通過大量的實例，例如理想氣體、黑體輻射和單原子晶格等，來展示統計力學的強大應用能力。接著，我們將引入量子統計力學的概念。這部分將詳細講解費米-狄拉剋統計（Fermi-Dirac statistics）和玻色-愛因斯坦統計（Bose-Einstein statistics），以及它們在描述電子、光子、氦原子等量子粒子係統中的重要性。我們將探討簡並（degeneracy）的概念，以及它如何影響係統的性質，例如在低溫下簡並對物質行為的顯著改變。本書還將深入探討相變（phase transitions）這一在物理學中至關重要的現象。我們將從朗道理論（Landau theory）的角度來分析二級相變，並介紹臨界現象（critical phenomena）和標度律（scaling laws）。此外，我們還會觸及一些更先進的主題，例如統計力學在信息論和復雜係統研究中的應用。在材料的組織上，本書力求循序漸進，從最基本、最直觀的概念開始，逐步深入到更復雜的理論和應用。每一章都設計有明確的學習目標，並在章節末尾提供習題，幫助讀者鞏固所學知識，並培養獨立解決問題的能力。書中的數學推導清晰明瞭，並輔以圖錶和插圖，以增強理解。對於有誌於深入理解熱力學、凝聚態物理、粒子物理、天體物理以及化學等相關領域的讀者而言，本書將是一份寶貴的參考資料。它不僅能幫助您掌握一套強大的理論工具，更能啓迪您對物質世界本質的深刻認識。本書的寫作風格力求嚴謹而不失生動，旨在激發讀者對統計力學這一迷人領域的學習熱情。