具体描述
本书以中子在有关学科中的应用为主线，全书分四篇，分别冠以基础篇、微观篇、宏观篇和应用篇等篇名，论述了有关中子学科的基本实验方法、中子与原子核的相互作用、中子在物质中输运与中子在相关学科与技术中的应用。各章、节的作者努力做到结合自身的研究工作简要而全面论述有关专题的基础知识、已取得的成果及近期的发展方向。
本书可作为有关研究工作者、大学物理专业教师及研究生与高年级学生的参考用书。
好的，这是一份关于《热力学与统计物理学基础》（上下册）的详细图书简介，内容丰富，力求贴合专业教材的风格，并且完全不提及您提到的《中子物理学（上下）》或任何与人工智能相关的信息。 --- 《热力学与统计物理学基础》（上下册）图书简介 （第一卷：宏观热力学与平衡态统计物理） （第二卷：非平衡态过程与量子统计） 概述：探索物质世界的能量与概率之舞 《热力学与统计物理学基础》是一套系统、深入探讨物理学两大核心支柱——热力学与统计物理学的专著。本书旨在为物理学、化学、材料科学以及工程科学等领域的学生和研究人员，提供一个坚实而完整的理论框架，使读者不仅能掌握其基本原理和数学工具，更能深刻理解微观粒子运动如何涌现出宏观世界中可观测的、支配能量传递与物质相变的规律。 本套书的结构设计经过精心考量，第一卷聚焦于经典热力学的严谨推导及其与宏观现象的直接关联，随后过渡到平衡态统计物理学的概率性描述。第二卷则深入探讨复杂系统，包括相变、输运现象以及量子力学在统计描述中的核心地位。 --- 第一卷：宏观热力学与平衡态统计物理 第一部分：经典热力学的公理化基础 本卷伊始，我们从最基本的概念出发，对热力学进行严谨的公理化构建。 1. 热力学系统与状态描述： 详细阐述了热力学系统的定义、边界条件（孤立、封闭、开放系统）以及宏观状态变量（如温度、压力、体积、内能、熵）。重点讨论了状态函数与过程函数的区别与联系。 2. 热力学定律的演绎： 第一定律（能量守恒）和第二定律（熵增原理）是本卷的核心。我们不仅会复述开尔文-普朗克表述和克劳修斯表述，还会探讨熵在信息论中的早期关联。对循环过程的分析，如卡诺循环的理想化模型，被用来确立温度的本质。第三定律作为一种定性极限，也被引入，指导我们理解绝对零度的不可达到性。 3. 热力学关系式与相平衡： 导出了著名的麦克斯韦关系式，这些关系式揭示了看似不相关的热力学量之间的深刻联系。重点分析了平衡条件——热力学势能（亥姆霍兹自由能、吉布斯自由能、焓）的极小化原理。详细讨论了单组分和多组分系统的相图、拉乌尔定律、克拉珀龙方程以及吉布斯相律在相变研究中的应用。 第二部分：从微观到宏观的桥梁——平衡态统计物理 本部分是连接微观粒子运动规律与宏观热力学定律的关键。 4. 概率论与统计基础： 统计物理学的语言是概率。本章系统回顾了必要的概率论工具，特别是概率分布函数（如高斯分布、泊松分布）和平均值的计算方法，为后续处理大量粒子集合打下基础。 5. 统计力学导论与系综理论： 引入了统计力学最核心的概念——“系综”。对微正则系综（确定性系统，常用于理解熵的微观起源）、正则系综（恒温系统，导出亥姆霍兹自由能）和小正则系综（恒压系统，导出吉布斯自由能）进行了详尽的分析。通过计算配分函数，展示了如何从微观量子态或经典相空间密度直接导出宏观热力学量。 6. 经典理想气体与麦克斯韦-玻尔兹曼分布： 应用系综理论重新推导理想气体的状态方程、内能和熵。详细解析了粒子速度的麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布，讨论了其在不同维度下的具体形式，以及与气体输运现象的初步联系。 --- 第二卷：非平衡态过程与量子统计 第三部分：量子统计的精妙 本卷的第三部分将物理学的描述提升到量子力学的层面，这是理解现代物理现象（如固体、激光、超流体）的基石。 7. 量子统计基础： 阐述了玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计的必要性，即当系统中的粒子数密度或温度使得粒子间的波函数重叠显著时，经典统计的失效。详细分析了费米子和玻色子系统的能级分布特性。 8. 费米子系统： 重点研究了零温下的费米气体（电子简并压），这对于理解白矮星的结构和金属的电学性质至关重要。引入了费米能的概念，并讨论了有限温度下的费米分布函数及其近似。 9. 玻色子系统： 详细分析了玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）现象。通过对黑体辐射（光子气体）的分析，推导了普朗克定律，并讨论了声子（晶格振动能量的量子化描述）在低温下的行为，这为理解材料的比热容提供了微观基础。 第四部分：相变、涨落与输运现象 最后一部分将统计物理学的应用扩展到复杂、动态和非平衡的领域。 10. 统计涨落与关联函数： 讨论了宏观量并非固定不变，而是围绕平均值发生随机涨落的现象。通过涨落-耗散定理的初级介绍，展示了涨落和系统对外部扰动响应之间的内在联系。 11. 临界现象与平均场理论： 深入探讨了二阶相变（如铁磁性转变）。介绍了平均场理论的框架，用以近似处理粒子间的相互作用，并分析了临界指数的概念，尽管平均场理论在临界点附近有局限性，但它是理解复杂相互作用系统的第一步。 12. 非平衡态动力学导论： 简要介绍了离开平衡态时的物理过程。讨论了扩散方程和粘滞性等输运现象的统计学起源。通过对线性响应理论的初步概述，展示了如何使用微观模型来预测系统在小扰动下的宏观响应。 --- 本书特色与价值 严谨性与普适性兼顾： 从热力学的公理化出发，确保数学推导的严谨性，同时保持对物理图像的直观把握。 深度与广度并重： 上册聚焦于平衡态的基石，下册则拓宽至现代物理不可或缺的量子统计和非平衡现象。 丰富的例题与习题： 每章末尾都配备了精心设计的例题和挑战性习题，这些题目既是检验理解程度的工具，也是展示更深层次应用和技巧的载体。 本套书不仅是学习统计物理学的经典教材，更是深入理解物质世界基本规律的思维训练手册。它期望引导读者从纷繁复杂的微观细节中，提炼出支配我们宇宙运行的简洁而强大的物理原理。
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