热力学.统计物理

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出版者:高等教育
作者:汪志诚
出品人:
页数:218
译者:
出版时间:2009-3
价格:18.70元
装帧:平装
isbn号码:9787040257717
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
  • 统计物理
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具体描述

《热力学统计物理 学习辅导书》是与《热力学·统计物理(第四版)》配套的学习辅导书。该书的主教材是被广大高校热力学·统计物理课程选用的一本经典教材,其第四版由高等教育出版社于2008年12月出版。《热力学统计物理 学习辅导书》对教材中的全部习题给出了分析和解题思路,对部分习题还介绍了科研实际中的背景,帮助学生加强对所学知识的理解,巩固和提高学习效果。《热力学统计物理 学习辅导书》可供选用《热力学·统计物理(第四版)》的师生作为教学和学习参考书使用,也可供其他高等学校理工科各专业师生和社会读者参考。

经典力学:探究物质运动与平衡的基石 图书名称: 经典力学 图书简介: 本书系统地阐述了牛顿力学、拉格朗日力学和哈密顿力学的核心原理、数学工具及其在实际问题中的应用。作为物理学的基础学科,经典力学为理解宏观世界中物体的运动规律、力的相互作用以及系统的平衡状态提供了坚实的理论框架。本书旨在引导读者从宏观现象出发,逐步深入到对运动本质的数学描述,最终领悟物理规律的简洁与普适性。 第一部分:牛顿力学基础与运动学 本部分从最直观的牛顿三大定律入手,构建起经典力学的基本框架。 第一章:质点运动学 详细讨论了描述物体运动的数学工具,包括位移、速度和加速度的概念。我们引入了直角坐标系、柱坐标系和球坐标系,并探讨了这些坐标系下速度和加速度的表示方法,特别是切向和法向加速度的物理意义。对于曲线运动的分析,如圆周运动和抛体运动,提供了详尽的解题步骤和物理图像。此外,还专门讨论了矢量分析在处理瞬时变化中的重要性。 第二章:牛顿运动定律 本书的核心基础章节。我们深入剖析了牛顿第一、第二和第三定律的物理内涵和适用范围。重点讨论了力作为矢量和相互作用的本质。第二定律 $F=ma$ 不仅是量化的工具,更是连接力与运动的桥梁。第三定律——作用力与反作用力——的普遍性在各种物理场景中得到了充分展示。本章还涵盖了惯性系与非惯性系(如加速和旋转参考系)的概念,以及在非惯性系中引入的假想力,如科里奥利力和离心力,这些对于理解地球上的运动现象至关重要。 第三章:功、能与守恒定律 从力学分析的角度,功的概念是连接力和位移的直接桥梁。本章详细讨论了功的积分定义,并引出了动能定理,这是动量定理的能量形式。势能的概念被引入,描述了保守力场的特性。进而,我们探讨了机械能守恒定律——这是最基本也是最强大的守恒律之一。非保守力做功的处理方法也被系统地介绍。对动量守恒和角动量守恒的讨论,将使读者理解系统在特定对称性下的不变性。 第二部分:高级动力学方法 在掌握了牛顿力学的基础上,本部分转向更具数学美感和更广泛适用性的分析力学,特别是拉格朗日和哈密顿形式。 第四章:约束与广义坐标 在处理复杂的机械系统时,直接使用笛卡尔坐标往往效率低下。本章引入了约束的概念,包括完整约束和非完整约束。在此基础上,发展了广义坐标的概念,它能有效地减少描述系统状态所需的独立变量数目。通过约束方程的应用,展示了如何将系统的自由度降维。 第五章:拉格朗日力学 拉格朗日力学建立在能量概念之上,提供了一种更加简洁和优雅的动力学描述。本章详细推导了达朗贝尔原理(或称虚功原理),并以此为基础,推导出拉格朗日方程。对系统的选择自由度、拉格朗日函数 $L=T-V$ 的构建,以及应用拉格朗日方程求解复杂振动、摆动和耦合系统的方法,进行了详尽的演示。本章的重点在于强调其对坐标选择的独立性,使其在处理相对论和量子力学中的地位得到彰显。 第六章:哈密顿力学与泊松括号 哈密顿力学是拉格朗日力学的正则变换形式,它将坐标和动量视为独立的变量,是通向量子力学和统计物理的必经之路。本章首先完成了从拉格朗日量到哈密顿量 $H=T+V$ 的勒让德变换。详细推导了哈密顿正则方程。随后,引入了泊松括号的概念,阐述了它在描述物理量随时间演化中的核心作用,并展示了守恒量与泊松括号之间的关系。 第七章:正则变换与守恒定律的深入探讨 正则变换是哈密顿力学中强大的数学工具,用于简化哈密顿函数。本章讨论了生成函数的概念及其四种形式,以及如何利用它们来寻找系统的守恒量和可积性。通过对哈密顿-雅可比方程的介绍,本章展示了如何利用分离变量法求解更复杂的动力学问题。 第三部分:刚体运动与场论基础 经典力学不仅描述质点的运动,也必须处理宏观物体的复杂行为,特别是刚体。 第八章:刚体动力学 刚体被定义为内部质点间距离保持不变的系统。本章首先介绍了描述刚体空间姿态的欧拉角,以及描述刚体运动的转动惯量张量。重点分析了转动定理,特别是绕固定轴的转动。对于任意轴的转动,详细讨论了欧拉方程的建立与求解,以及刚体绕质心做自由转动的复杂情况,如陀螺仪的进动与章动。 第九章:微振动分析 在许多物理系统中,物体处于平衡位置附近,其运动可以近似为微小振动。本章将拉格朗日或哈密顿方法应用于微振动分析,导出了特征值问题。通过对耦合振动系统的求解,确定了系统的正常模式和特征频率,这对于理解分子振动和晶格振动有着直接的指导意义。 第十章:引力场与经典场论的初步接触 本章将力学扩展到场论的范畴。首先,详细回顾了万有引力定律,并用势能的形式描述了引力场。接着,引入了场的概念,将力视为场的作用。讨论了保守场的性质,以及如何用场方程来描述多体系统的相互作用。虽然不深入电磁场,但本章为读者理解连续介质力学和场论思维方式奠定了必要的起点。 总结: 本书的编写遵循循序渐进的原则,从直观的牛顿力学过渡到抽象且强大的分析力学。通过大量的数学推导和贴近物理实际的例子,旨在培养读者严谨的物理思维和扎实的数学建模能力,使读者能够自信地运用经典力学原理解决各种复杂的力学问题。掌握本书内容,即为掌握了描述宏观世界运动的经典语言。

作者简介

目录信息

第一章 热力学的基本规律第二章 均匀物质的热力学性质第三章 单元系的相变第四章 多元系的复相平衡和化学平衡,热力学第三定律第五章 不可逆过程热力学简介第六章 近独立粒子的最概然分布第七章 玻耳兹曼统计第八章 玻色统计和费米统计第九章 系综理论第十章 涨落理论第十一章 非平衡态统计理论初步
· · · · · · (收起)

读后感

评分

起点低,落点高,相比于新概念系列里的统计物理,这本书要深刻多了。 内容上基本自洽,从热力学考试,转到相变理论,最后是统计物理。 整本书总共400页不到,已经算是本很不错的统计物理教材了。 另外,最重要的是,这本书的习题答案可以在网上找到。。

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用户评价

评分

这本书的标题就足够吸引我了!“热力学”和“统计物理”这两个词组合在一起,就意味着它将带领我探索物质世界最基本、最核心的运行规律。我一直在思考,我们每天都能接触到的热现象,比如温度、热量、功,它们背后究竟有着怎样的微观机制?为什么热量总是从高温传递到低温?为什么我们无法百分之百地将热能转化为机械能?在我看来,统计物理学正是解答这些疑问的有力工具。它将宏观的、我们能够直接感受到的现象,分解为无数微观粒子的行为,并通过统计的方法来理解整体的规律。我非常期待这本书能够详细讲解“系综”的概念,比如微正则系综、正则系综和巨正则系综,它们分别适用于描述怎样的物理系统?如何利用这些系综来计算系统的宏观热力学性质?我还想了解,在统计物理的框架下,如何理解“可逆过程”和“不可逆过程”?是什么使得某些过程注定是单向的?我对这本书的期望,是它能够提供一种全新的视角来审视我们周围的世界,让我能够理解那些看似寻常的物理现象背后,隐藏着多么深刻而又优雅的统计规律,并且能够建立起从微观粒子到宏观世界的清晰联系。

评分

这本书的出现,对我来说就像是打开了一扇通往物理学深层奥秘的大门。我一直对“能量”这个概念很感兴趣,不仅仅是能量的守恒,更重要的是能量的“可用性”和“转化效率”。热力学定律,特别是第二定律,关于熵的增加,总是让我思考为什么存在这些限制。为什么我们无法制造出永动机?为什么宇宙的演化似乎总是朝着越来越混乱的方向发展?在我看来,统计物理学提供了回答这些问题的关键。它从微观粒子的角度出发,通过统计的方法,来解释宏观世界的行为。我特别期待书中能够详细讲解“自由能”的概念,以及它在判断一个过程能否自发进行中的作用。我还想了解,在统计物理的框架下,如何理解“相平衡”和“相变”?例如,为什么水在不同的温度和压力下会以不同的形态存在?这些状态之间的转变,是由什么微观的统计规律决定的?我对这本书的期望,是它能够帮助我建立起一种从微观粒子运动到宏观热力学性质的完整认知,并且能够理解这些物理定律背后所蕴含的深刻含义。

评分

我对物理学理论的追求,从来不仅仅是掌握公式和计算,更重要的是理解这些公式背后所代表的物理实在。热力学和统计物理,在我看来,正是物理学中连接微观世界和宏观世界最关键的桥梁。我常常思考,为什么我们会对“热”这个概念如此敏感?为什么它总是自发地从热的物体流向冷的物体?为什么一个封闭系统中的能量似乎总是在“贬值”,变得越来越难以利用?《热力学·统计物理》这本书,正好触及了我对这些问题的求知欲。我特别期待书中能够清晰地阐述“玻尔兹曼定理”,以及它如何将宏观的熵与微观的“微状态”联系起来。我还想了解,在统计物理的视角下,如何理解“临界现象”?例如,在相变点附近,物质的性质会发生剧烈的变化,这种变化是由什么微观的统计涨落引起的?我相信,通过这本书,我能够对热力学和统计物理的统一性有更深的认识,并且能够理解这些看似抽象的理论,是如何精确地描述我们周围物质世界的运行规律的。

评分

这本书的装帧和排版给我留下了非常好的第一印象,纸张的质感很好,印刷也很清晰,虽然还没有正式开始阅读,但这种阅读的仪式感已经让我感到十分愉悦。我一直以来都对物理学的“为什么”特别感兴趣,而热力学和统计物理恰恰是回答这类问题的宝库。我常常思考,为什么世界总是趋向于无序?为什么能量会从高温物体流向低温物体?是什么限制了我们制造一个永动机?在我看来,统计物理提供了一种全新的视角来理解这些看似“理所当然”的现象。它不是从宏观的规律出发,而是从构成物质的无数微观粒子入手,通过概率和统计的方法,来解释宏观世界为何如此运作。我特别希望能在这本书中找到对“熵”的深入阐释,理解它不仅仅是混乱的度量,更是能量有效利用程度的标志,以及它在宇宙演化中的作用。我还对书中可能涉及到的微正则系综、正则系综和巨正则系综等概念感到好奇,它们分别适用于描述什么样的物理系统?它们之间又有什么样的联系?我希望这本书能够带我进入一个由无数粒子组成的微观世界,在那里,我能够看到宏观的热力学规律是如何自然而然地涌现出来的,并且能对这些基本原理有一个更加深刻的认识。

评分

这本书我真的等了太久了!一直以来,虽然我对物理学,尤其是宏观世界的运动规律和能量转换有着浓厚的兴趣,但总觉得在理解热力学基本原理时,缺少了一种深刻的、能触及本质的视角。许多教科书虽然讲解得很清晰,但总感觉它们是建立在某种“公理”之上的,而我总想知道,这些“公理”是如何从微观世界中涌现出来的。当我看到《热力学·统计物理》这本书的标题时,我立刻感受到一种前所未有的期待。我一直在思考,是什么决定了物体能够进行功,又是什么限制了我们对能量的利用效率?熵这个概念,究竟是如何从无数粒子无序运动的统计规律中诞生的?它又如何解释了为什么有些过程是不可逆的,为什么宇宙总是倾向于变得更加混乱?我渴望这本书能够填补我在理解这些核心问题上的空白,让我不再仅仅是掌握公式和计算,而是真正理解这些物理定律背后的深刻含义和哲学启示。我对这本书的期待,不仅仅是知识的获取,更是一种思想的升华,希望它能带我进入一个全新的物理认知境界,看到隐藏在宏观现象背后的微观世界是如何协同运作的,并且能够将这种理解应用到其他领域,例如信息论、经济学甚至社会学中,去探索那些共通的规律。

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拿到《热力学·统计物理》这本书,我第一感觉就是它似乎能够解决我一直以来的一个困惑:物理定律的“普适性”背后,究竟隐藏着怎样的规律?我知道热力学定律,例如热力学第一定律(能量守恒)和第二定律(熵增),它们描述了能量的转化和物质系统的演化方向。但是,为什么这些定律会以这种形式存在?它们是从哪里来的?在我看来,统计物理就像一把钥匙,能够打开理解这些基本定律的门锁。通过分析大量微观粒子的行为,我们能够理解宏观现象是如何产生的。我尤其期待书中能够详细讲解“配分函数”的概念,我认为这是连接微观状态和宏观热力学量的关键。如何通过配分函数来计算系统的内能、熵、自由能等物理量?这些量又如何描述系统的宏观性质,比如相变?我还想了解,在统计物理的框架下,是什么使得热力学第二定律成为一条不可逾越的法则?是因为概率的极小可能性,还是有更深刻的物理原理在其中?我对这本书的期待,不仅仅是掌握计算方法,更重要的是理解物理学的内在逻辑,并且能够将这种思维方式应用到解决更复杂的问题中去,找到那些看似混沌现象背后隐藏的规律。

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拿到《热力学·统计物理》这本书,我的第一个想法就是,这或许能帮助我理解“无序”和“有序”的哲学概念在物理学中的具体体现。我一直对“熵”这个概念非常着迷,它既是描述混乱程度的度量,又是能量可用性的体现,而且它似乎预示着宇宙的终极命运。但是,为什么熵总是增加?这种增加是绝对的吗?统计物理学,在我看来,正是用来回答这些根本性问题的。它通过分析大量微观粒子(如原子、分子)的随机运动,来解释宏观世界我们能够观测到的热力学现象。我非常期待书中能够详细讲解“统计系综”的概念,比如如何通过“正则系综”来描述一个与恒温热库接触的系统,并且如何从中计算出系统的内能、熵、自由能等。我还想了解,在统计物理的框架下,如何理解“涨落”现象?例如,为什么即使在宏观上一个系统是平衡的,但微观上粒子的分布总是在不断地变化?我对这本书的期望,是它能够带我深入理解热力学定律的统计起源,让我能够从微观层面理解宏观现象的必然性,并且能够欣赏到统计物理学中蕴含的数学之美和哲学深意。

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我一直对物理学的“因果性”与“统计性”之间的关系充满好奇。我们知道,在经典力学中,如果我们知道初始条件,就可以精确预测一个系统的未来状态。但到了微观世界,粒子的运动似乎充满了随机性。那么,宏观的热力学定律,比如能量守恒和熵增,它们是如何从这些微观的随机性中涌现出来的呢?《热力学·统计物理》这本书的出现,正好满足了我对这个问题的探索欲望。我尤其期待书中能够清晰地阐述“概率”在统计物理中的核心地位,以及如何通过概率分布来描述系统的宏观状态。例如,如何理解“玻尔兹曼分布”?它告诉了我们系统粒子在不同能量状态下的分布情况,这与系统的温度有什么样的关系?我还想深入了解“相空间”和“统计系综”的概念,它们是如何帮助我们理解和计算系统的热力学性质的?我相信,通过这本书,我能够更深刻地理解,宏观世界的确定性规律,往往是无数微观随机事件的统计结果,这种从不确定到确定的转变,本身就是物理学中最迷人的部分之一。

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我一直对物理学中那些看似简单却蕴含深刻哲理的概念非常着迷,而“熵”无疑是其中最令我着迷的一个。在接触《热力学·统计物理》这本书之前,我对熵的理解大多停留在“混乱度”的层面,但总觉得这种解释不够全面。我渴望理解,为什么熵总是倾向于增加?这是否意味着宇宙最终将走向一种完全均匀、没有活力的状态?统计物理,在我看来,正是揭示这一秘密的钥匙。它通过分析构成物质的无数微观粒子,来解释宏观世界为何遵循特定的规律。我特别期待书中能够深入阐述“玻尔兹曼熵”的概念,以及它与概率分布之间的关系。我想知道,当一个系统有多种可能的微观状态对应同一个宏观状态时,熵是如何度量这种“可能性”的?此外,我还对书中可能涉及到的“相变”现象感到好奇,例如水是如何变成冰或蒸汽的,这种相变过程中,熵和能量是如何变化的?它与统计物理中的什么概念息息相关?我对这本书的期望,是它能够带我深入理解熵的本质,以及统计物理如何为我们提供一个统一的框架来解释从微观粒子的随机运动到宏观热力学现象的涌现,并且能够获得一种更深刻的对自然界规律的洞察。

评分

刚拿到《热力学·统计物理》这本书,我迫不及待地翻阅了一下目录,虽然我还没有深入阅读具体内容,但仅仅从目录的安排和标题的表述方式,我就能感受到编著者在组织材料上的用心良苦。首先,它将热力学和统计物理并列,这本身就传递了一个重要的信息:两者是密不可分的,理解后者是深入理解前者的关键。我一直在琢磨,为什么我们能够从大量微观粒子的随机运动中概括出宏观的热力学规律?是怎样的数学工具和统计方法,能够将看似杂乱无章的微观行为,转化为确定性的宏观描述?例如,理想气体的压强、体积和温度之间的关系,是如何通过大量气体分子的碰撞来解释的?又例如,热机的效率,是如何受到卡诺循环的理论限制,而这个限制又和什么微观的物理过程相关联?我尤其期待书中能够详细阐述统计系综的概念,以及如何通过玻尔兹曼分布等统计方法来计算宏观物理量,比如内能、熵、自由能等。这些概念对于我理解物质的相变、临界现象以及其他复杂的物理行为至关重要。我对这本书的期望是,它能够提供一种严谨而又直观的视角,让我能够真正掌握从微观到宏观的过渡,并且能够清晰地理解其中蕴含的统计思想,为我后续更深入的学习打下坚实的基础。

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依旧是有点离不开啊。。

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依旧是有点离不开啊。。

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书名不对,这个是配套答案

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书名不对,这个是配套答案

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