热力学与统计物理学——北京大学物理学丛书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

林宗涵著 著

图书标签:

• 热力学
• 统计物理
• 物理学
• 大学教材
• 北京大学
• 物理学丛书
• 理论物理
• 热物理
• 能量转换
• 分子运动

店铺： 北京大学出版社旗舰店

出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301106549

商品编码：13471250925

包装：平装

出版时间：2007-01-01

基本信息

书名：热力学与统计物理学——北京大学物理学丛书

定价：32.00元

作者：林宗涵著

出版社：北京大学出版社

出版日期：2007-01-01

ISBN：9787301106549

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

---

内容提要

---

全书共分11章，前5章为热力学，后6章为统计物理学。各章内容包括： 1.热力学的基本概念和基本规律；2.均匀系的平衡性质；3.相变的热力学理论；4.多元系的复相平衡与化学平衡、热力学第三定律；5.非平衡态热力学（线性理论）简介；6.统计物理学的基本概念；7.近独立子系组成的系统；8.统计系综理论；9.相变和临界现象的统计理论简介；10.非平衡态统计理论；11.涨落理论。
本书附有习题和部分参考答案。
本书可作为高等学校物理类各专业“热力学与统计物理学”的教材。

目录

---

章　热力学的基本概念与基本规律
　1.1　热力学的研究目的
　1.2　平衡态及其描
　1.3　温度　物态方程
　1.4　功
　1.5　热力学定律
　1.6　热容　焓
　1.7　理想气体的性质
　1.8　理想气体的卡诺循环
　1.9　热力学第二定律
　1.10　热力学第二定律的数学表述　熵
　1.11　熵增加原理
　1.12　大功
　1.13　自由能与吉布斯函数
　习题
第二章 均衡系的平衡性质
　2.1　麦克斯韦关系　
　2.2　气体的节流过程　焦耳-汤姆孙效应
　2.3　绝热去磁降温的热力学理论
　2.4　热辐射的热力学理论
　2.5　气体的热力学函数
　2.6　基本热力学函数的确定
　2.7　特性函数
　2.8　可逆循环过程方法
　习题
第三章　相变的热力学理论
第四章　多元系的复相平衡与化学平衡 热力学第三定律
第五章　非平衡态热力学（线性理论）简介
第六章　统计物理学的基本概念
第七章 近独立子系组成的系统
第八章 统计系统理论
第九章 相变和临界现象的统计理论简介
第十章 非平衡性统计理论
第十一章 涨落理论
主要参考书
附录A 基本物理常量
附录B 统计物理学中常用的积分公式
附录C 误差函数
索引
外国人名索引

作者介绍

---

林宗涵，1937年生，1959年毕业于北大学物理系，现任北京大学物理学院教授，士生导师，兼任“叶企孙物理奖”评委、Chinese Physical Letters副主编,Physical Review Letters与Physical Review B审稿人等。长期从事凝聚态理论的研究.发表和合作发表论文百余篇：长期从事“

文摘

---

序言

---

量子之舞：探索微观世界的秩序与混沌 本书是一次深入探寻物质世界最基本构成单元——微观粒子的运动规律及其宏观统计行为的旅程。我们将从量子力学的基石出发，逐步揭示粒子在量子世界中的奇特表现，并最终理解这些微观层面的不确定性与概率性如何汇聚成我们日常生活中所见的宏观世界的规律与现象。 第一章：量子世界的序曲——波粒二象性与量子态 故事的开端，我们将回到20世纪初，那个物理学巨匠们颠覆经典认知的时代。首先，我们会重新审视光电效应与康普顿散射，它们如何无可辩驳地证明了光粒子的本性，即光子的存在。紧接着，德布罗意的物质波假设将这一革命性的思想推向了物质世界，电子衍射实验更是为这一大胆猜想提供了坚实的证据。我们将深入探讨波粒二象性这一核心概念，理解微观粒子究竟是如何同时展现出波动与粒子的双重特性，以及这种特性的含义。 在此基础上，我们将引入量子力学的核心数学工具——波函数。它不仅仅是描述粒子概率分布的数学量，更是承载着粒子全部信息的载体。我们将学习如何理解波函数的物理意义，它如何与粒子的运动状态、能量、动量等物理量相关联。从薛定谔方程出发，我们将探索波函数随时间演化的规律，理解量子态的叠加性与不可测性。通过对自由粒子、势阱中粒子的分析，我们将初步体验量子世界中能量的量子化现象，以及粒子在束缚态下的独特行为。 第二章：不确定性的阴影——海森堡不确定性原理与量子测量 在量子世界中，“精确”的概念发生了根本性的改变。海森堡不确定性原理，这一量子力学中最具哲学深度的结论之一，将是我们深入探讨的核心。我们将从数学上推导并理解位置与动量、能量与时间之间不可逾越的测量精度限制。这意味着我们无法同时精确地知道一个粒子的位置和动量，这种内在的不确定性并非源于测量仪器的不足，而是微观粒子本身的固有属性。 我们将进一步考察这一原理在各种物理场景中的体现，例如粒子在势场中的运动，以及量子隧道效应的出现。随后，我们将转向量子测量的过程。量子测量并非被动地获取信息，而是主动地影响被测量系统。我们将探讨测量如何导致波函数坍缩，以及测量基的选择如何影响测量结果。对退相干这一概念的引入，将帮助我们理解量子系统如何与环境相互作用，并最终失去其量子叠加态的特性，从而展现出经典世界的确定性。 第三章：多粒子交响曲——全同粒子、泡利不相容原理与电子壳层 当我们将目光从单个粒子转向多个粒子组成的系统时，量子世界的复杂性与精妙之处将更加凸显。我们将学习全同粒子的概念，理解费米子与玻色子在统计行为上的根本差异。费米子的核心约束——泡利不相容原理，将是我们重点关注的对象。它解释了为什么电子在原子中会占据不同的能级，从而形成了独特的电子壳层结构，并直接导致了化学元素的周期性。 我们将深入分析多电子原子的能级结构，以及填充规则。通过对原子光谱的解读，我们将看到量子理论如何成功地解释这些复杂的光谱线。进一步，我们将探讨分子键的形成，理解共价键、离子键等是如何由电子的相互作用与共享所产生，并将量子力学与化学的联系得以清晰展现。 第四章：概率的海洋——统计力学的桥梁 在宏观世界，我们看到的温度、压力、熵等热力学量，并非源于对每一个微观粒子的单独追踪，而是大量粒子集体行为的统计结果。本章将搭建起微观量子世界与宏观热力学世界之间的桥梁。我们将引入微观状态与宏观状态的概念，理解何为熵，以及熵增原理在统计力学中的意义。 我们将学习如何计算一个系统的宏观性质，例如内能、自由能等，如何从对大量微观粒子状态的概率分布进行统计平均得到。从微观粒子运动的统计规律出发，我们将尝试理解宏观热力学定律的根源。例如，我们将考察理想气体分子的碰撞模型，以及它如何导出气体压强与温度的关系。 第五章：量子世界的规律——玻色-爱因斯坦统计与费米-狄拉克统计 在统计力学中，描述粒子行为的统计分布函数至关重要。我们将深入研究玻色-爱因斯坦统计与费米-狄拉克统计。对于玻色子，我们将学习玻色-爱因斯坦凝聚的概念，理解在极低温下，大量玻色子如何“挤”入最低能级，形成一种全新的物质状态，其宏观表现出奇异的性质，例如超流动性。我们将考察黑体辐射的谱分布，以及普朗克的量子假设如何成功地解释这一实验现象。 对于费米子，我们将重点关注费米-狄拉克分布。它描述了在绝对零度下，费米子如何填充能量简并的能级，形成费米面。我们将探讨这一统计规律在金属的电子结构、白矮星的稳定性等问题中的重要作用。通过对比这两种统计分布，我们将更深刻地理解不同类型粒子在宏观行为上的巨大差异，以及量子统计力学在解释各种物理现象中的强大威力。 第六章：相变之舞——序参量与临界现象 自然界中，物质经常会发生相变，例如水结冰、磁性材料退磁等。本章将从统计力学的视角，深入探讨相变的本质。我们将引入序参量的概念，用一个或几个物理量来描述相变过程中系统内部序的出现或消失。我们将考察不同类型的相变，例如一级相变与二级相变，并理解其判据。 随后，我们将聚焦于临界现象。在临界点附近，系统的关联长度趋于无穷大，表现出标度律和普适性。我们将探讨临界指数的意义，以及重整化群方法在理解临界现象中的作用。通过对磁性材料的铁磁-顺磁相变等实例的分析，我们将领略量子统计力学在解释宏观世界中普遍存在的相变现象上的深刻洞察。 结语：从微观到宏观的无限探索 本书的旅程，是从最微小的粒子出发，最终触及我们所生活的宏观世界的运行规律。我们所见的宏观世界，其秩序与规律，其看似稳定的存在，皆是无数微观粒子在量子力学与统计力学法则下，无数次概率性事件汇聚而成的壮丽图景。量子之舞，并非是混沌无章，而是在概率的海洋中，以其独特的方式，编织着宇宙万物的宏大乐章。本书旨在为读者提供一把钥匙，去推开理解这宏大乐章的门扉，去感受那来自微观世界的精妙与深邃。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我拿到手里的时候，着实被它沉甸甸的分量和略显朴素的封面震慑住了。北京大学物理学丛书，这几个字本身就带着一股学术的严谨和厚重感。我一直对物理世界的微观构成和宏观能量转化有着浓厚的兴趣，总觉得理解了热力学和统计物理，就能窥探到宇宙最深层的运行规律。拿到书的那一刻，我脑海中浮现的，是那些夜晚，在图书馆里，对着复杂的公式苦思冥想的场景，也期待着这本书能给我带来新的启示。当然，我也明白，这类书籍往往需要扎实的数学功底和充沛的精力去消化，但我对它的期待，更多的是一种知识的渴望，一种对未知领域探索的兴奋。我希望它不仅仅是一本教材，更像是一扇窗，让我能看到更广阔的物理世界。

评分☆☆☆☆☆

我是在一次偶然的机会下看到这本书的。当时我正在为一个项目寻找相关的理论基础，偶然翻阅到一本介绍物理学经典著作的书籍，其中就提到了这本《热力学与统计物理学——北京大学物理学丛书》。书的介绍中强调了它在概念上的清晰阐述和在数学推导上的严谨性，这让我十分心动。虽然我目前的研究方向并非直接涉及热力学和统计物理，但很多基础的科学原理都离不开这些学科的支撑。我尤其关注书中是否能提供一些关于如何将抽象理论应用于实际问题的案例分析，或者是一些能够启发思维的思考题。毕竟，理论的生命力在于实践，我希望这本书能够帮助我建立起更扎实的理论框架，从而更好地解决我所面临的科学难题。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计，我个人觉得非常符合它的定位。不是那种花哨浮夸的风格，而是朴实无华，更注重内容的呈现。拿到书的那一刻，就有一种“学究气”扑面而来，这种感觉对于我这种喜欢钻研学术的人来说，反而是极大的吸引力。我常常在想，一本好的物理学教材，应该像一座精心搭建的桥梁，引导读者从已知走向未知，从简单走向复杂。我希望这本书能够做到这一点，它的逻辑结构是否清晰，章节之间的过渡是否自然，这些都是我非常看重的。当然，我也知道，学习过程是充满挑战的，但我愿意投入时间和精力去理解和掌握书中的内容，因为我相信，知识的积累最终会带来质的飞跃。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我之前对热力学和统计物理的了解，更多的是停留在一些基础概念的层面，知道它们是描述宏观物质性质和统计规律的重要工具。但一直没有机会系统地学习。这次看到这本《热力学与统计物理学——北京大学物理学丛书》，我希望能够借此机会，真正地深入了解这个领域。我比较好奇书中对一些经典物理学实验的解读，以及如何通过统计的方法来解释这些现象。此外，我也想知道书中是否会涉及一些现代物理学的前沿应用，例如在凝聚态物理、天体物理等领域，热力学和统计物理是如何发挥作用的。我期待这本书能够给我带来耳目一新的感觉，让我对物理世界有更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

我选择这本书，很大程度上是出于对其出版单位的信任。北京大学作为国内顶尖的学府，其出版的物理学丛书，通常都代表着国内该领域的较高水平。我一直认为，优秀的教材不仅要传授知识，更要培养学生的学习方法和科研思维。我期待这本书能够提供一些关于物理学研究方法论的启示，或者在某个特定研究方向上，提供一些前沿的思考和探索。当然，我也明白，理论知识的学习需要循序渐进，我不会急于求成，而是希望能够扎实地打好基础，一步一个脚印地去理解和吸收书中的精髓。