Книга представляет собой пятый том курса общей физики, созданного преподавателями Калифорнийского университета в Беркли. Особенность книги в том, что вопросы статистической физики, кинетики и термодинамики рассмотрены в конце курса, а не после механики, как обычно.
Это делает изложение более строгим, интересным и наглядным, позволяет оперировать с разными простыми системами, как, например, идеальный газ и система нескольких спинов в магнитном поле. В книге приводится большое количество примеров и задач.
Настоящий курс статистической физики возник на основе лекций, читавшихся авторами в течение ряда лет студентам физической специальности очного и заочного отделений Московского областного педагогического института им. Н. К. Крупской.
Учебное пособие написано в полном соответствии с ныне действующей программой теоретической физики для педагогических институтов.
Известно, что в учебные планы физико-математических факультетов педагогических институтов термодинамика и статистическая физика входят как один предмет, и поэтому авторы считали необходимым сохранить структурное и методологическое единство этого пособия с учебником по термодинамике, написанным одним из авторов.
При традиционном изложении курса теоретической физики статистическая физика предшествует квантовой механике. Такая последовательность оправдана не только историческими, но также и педагогическими соображениями.
В статистической физике в более простой форме используются понятия теории вероятностей; в ней приводятся многочисленные примеры несогласованности классической механики и электродинамики при попытках объяснения свойств атомных систем; наконец, в статистической физике разбираются явления, без знания которых вряд ли можно добиться ясного понимания основных положений квантовой механики.
Однако в настоящее время изложение статистической физики без учета квантовых свойств атомных систем не представляется возможным. Общие выводы и соотношения классической статистики имеют ограниченную применимость к конкретным физическим системам, и при изложении чисто классического курса статистики возникает большой разрыв между теорией и её экспериментальной проверкой.
Гиббсовские состояния являются наиболее адекватной математической моделью для описания равновесных явлений в статистической физике. Эта область теоретической физики развивается в последнее десятилетие очень интенсивно, и число публикаций в ней быстро растет.
В настоящем сборнике представлены переводы наиболее интересных работ зарубежных ученых по разнообразным вопросам этой тематики: фазовые переходы в классических структурах, фазовые переходы в квантовых системах, новое определение гиббсовских состояний в квантовом случае, проблема необратимости. Среди авторов статей известные специалисты, активно работающие в данной области: Ф. Дракс, Б. Саймон, Т. Спенсер и др.
Книга представляет интерес для научных работников, аспирантов и студентов старших курсов университетов, специализирующихся в области математической физики, теории вероятностей и функционального анализа.
Книга представляет собой сборник задач по термодинамике и статистической физике с подробными решениями. Задачи охватывают широкий круг вопросов: от законов термодинамики и фазовых переходов до вариационных принципов термодинамики необратимых процессов, теории переноса в газах и металлах и применения метода функции Грина в статистической физике.
Задачи каждой главы составлены специалистом в соответствующей области, так что книга является своеобразным обзором современного состояния термодинамики и статистической физики.
Предназначена для аспирантов и студентов старших курсов физико-математических, химических и технических специальностей, а также для преподавателей университетов и физико-технических вузов.
Печатаемые в этой книге работы покойного ленинградского физика Н. С. Крылова посвящены вопросам обоснования статистической физики. В настоящую книгу входят: первые главы задуманной Н. С. Крыловым большой монографии «Обоснование физической статистики», его докторская диссертация на тему «Процессы релаксации статистических систем и критерий механической неустойчивости» и небольшая статья «Об описании немаксимально-полных опытов».
По замыслу автора, его монография должна была включать, кроме нового материала, также и тот, который входит в его докторскую диссертацию. Поэтому печатаемая здесь диссертация частично заменяет недостающие главы монографии.
Книга „Элементарная статистическая физика“, перевод которой предлагается вниманию советского читателя, принадлежит перу известного американского физика-теоретика Ч. Киттеля, профессора Калифорнийского университета в Беркли. Ч. Киттель широко известен своими оригинальными теоретическими исследованиями в области физики твердого тела, особенно по различным вопросам теории ферромагнетизма (структура ферромагнитных областей, ферромагнитный резонанс и др.), а также как автор уже переведенной на русский язык монографии „Введение в физику твердого тела“ (Гостехиздат, 1957) и ряда обзоров.
Книга представляет собой курс статистической физики, написанный на повышенном уровне. Наряду с рассмотрением традиционных вопросов автор на основе новейших оригинальных работ освещает материал, который обычно не включается в учебники. Благодаря этому читатель вводится в курс представлений современной статистической физики, что облегчает дальнейшее углублённое изучение отдельных её глав и приложений.
В каждой главе имеются задачи, благодаря чему читатель может контролировать усвоение материала.
Учебник рассчитан на студентов старших курсов и аспирантов физических и химических специальностей. Кроме того, он будет полезен исследователям, применяющим в своей работе методы статистической физики.
Теория теплоты, как и теория электричества, имеет два аспекта. Феноменологическая теория теплоты — термодинамика — оперирует такими понятиями макропира, как температура, количество теплоты и т. п. Эти величины непосредственно измеримы. Экспериментально установленные законы термодинамики имеют то преимущество, что они не опираются ни на какие гипотезы. С другой стороны, именно для законов термодинамики, таких, например, как закон возрастания энтропии, чувствуется потребность в более глубоком их обосновании.
Это обоснование дает статистическая теория, которая основана на атомистических представлениях и поэтому обладает большей наглядностью. В теории теплоты нередко бывает полезно взглянуть на существо излагаемого материала с точки зрения того и другого метода, но обычно термодинамическая и статистическая теории излагаются по отдельности. Это вовсе не означает, что между ними имеется непроходимая грань.
Пособие состоит из трёх глав. Первая глава содержит точные аналитические решения нескольких решёточных моделей статистической физики (одномерные модели Изинга и Гайзенберга, модель системы с бесконечным радиусом взаимодействия, а также сферическая модель Берлина-Каджа).
Вторая глава посвящена методу ренормгруппы в теории фазовых переходов в решёточных моделях. Третья глава посвящена исследованию феноменологических моделей решёточного типа (решёточная и обобщённая решёточная модель, связь между решёточными моделями и приближением Гинзбурга-Ландау).
Пособие может быть использовано студентами, аспирантами и преподавателями в курсах статистической физики, физики конденсированного состояния и физической химии.
