URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Бриллюэн Л. Квантовая статистика. Перевод с французского
Id: 24122
 
549 руб.

Квантовая статистика. Перевод с французского. Изд.2

URSS. 2004. 512 с. Мягкая обложка. ISBN 5-354-00946-4.
[23914Есть оригинальное русское издание в твердом переплете

 Аннотация

Вниманию читателя предлагается классическая работа известного французского ученого Леона Бриллюэна (1889--1969), внесшая ценный вклад в мировую монографическую литературу по статистической физике. В книге подробно изложены основы того важнейшего раздела теоретической физики, каким является квантовая статистика и близкая к ней теория электронов в металлах. Фундаментальная проработанность трактуемых вопросов чрезвычайно удачно сочетается с бесспорно мастерским по ясности и доступности изложением материала. Для русского перевода автором был основательно переработан раздел, касающийся отношений между квантовыми статистиками и квантовой механикой.

Книга рекомендуется специалистам-физикам --- исследователям и преподавателям, а также аспирантам и студентам старших курсов физических вузов.


 Оглавление

Предисловие автора к русскому изданию
I. Тепловое излучение. Общие определения. Законы Кирхгоффа и Стефана
 1.Черное тело
 2.Изотермическое излучение в пустоте
 3.Диспергирующая среда
 4.Интенсивность и плотность энергии в диспергирующей среде. Скорость энергии
 5.Излучение и поглощение
 6.Излучательная способность черного тела
 7.Законы Ламберта и Кирхгоффа
 8.Доказательство закона Кирхгоффа
 9.Давление излучения
 10.Закон Стефана-Больтцмана
II. Изотермическое излучение и энергия осциллятора при тепловом излучении. Закон Вина
 11.Общие формулы.
 12.Осциллятор Планка в пустоте
 13.Применение к материальной среде. Обсуждение вопроса
 14.Случай произвольного осциллятора
 15.Собственные частоты сосуда
 16.Вычисление собственных колебаний прямоугольного параллелепипеда
 17.Подсчет собственных колебаний данной частоты
 18.Закон Вина
 19.Адиабатическое преобразование
 20.Адиабатическое расширение излучения
 21.Следствие из закона Вяна
 22.Перемещение максимума энергии в спектре
 23.Закон Релея и Планка; формула Вина
III. Кванты и гипотеза фотонов
 24.Общие замечания. Фото-электрический эффект
 25.Возвращение к корпускулярной теории света
 26.Фотоны и релятивистская механика
 27.Давление излучения; элементарные рассуждения
 28.Эффект Допплера
 29.Эффект Комптона
 30.Случаи применения гипотезы фотонов
 31.Диффракция фотонов решеткой
 32.Волны и электроны
 33.Принцип неопределенности Гейзенберга
 34.Фотоны и поляризация света
 35.Собственные значения и собственные функции; гармонический осциллятор
 36.Проблемы возмущения
 37.Зависящая от времени функция Гамильтона. Метод изменения постоянных (Дирак)
 38.Изображение наблюдаемой величины при помощи матрицы
 39.Примеры применения выведенных формул
 40.Системы со многими одинаковыми частицами. Симметрические и антисимметрические волновые функции
 41.Квантование осцилляторов излучения
 42.Можно ли наблюдать энергию нулевого состояния
IV. Статистическая термодинамика. Общие определения
 43.Постановка вопроса
 44.Основные термодинамические определения
 45.Статистическое определение энтропии
 46.Непрерывные вероятности; классическая статистическая механика; теорема Лиувилля
 47.Эргодаческая гипотеза
 48.Адиабатическая инвариантность Ф. Определение энтропии
 49.Равновесие двух соприкасающихся тел; равенство температур
 50.Термостат. Каноническое множество Гиббса
 51.Средняя энергия системы при данной температуре
 52.Способ Дарвина и Фаулера
 53.Флюктуация энергии
 54.Флюктуация излучения
 55.Пример классической статистики. Идеальный газ
 56.Идеальный газ; наиболее вероятное состояние; сравнение различных определений энтропии
 57.Некоторые формулы классической термодинамики
V. Квантовые статистики
 58.Введение квантов; конечные ячейки фазового пространства
 59.Статистика Бозе-Эйнштейна. Вырождение газа
 60.Статистика Ферми-Дирака
 61.Термодинамика обеих новых статистик
 62.Обсуждение результатов; условия вырождения
 63.Проверка на законах упругости насыщенных паров
 64.Атомы, которые могут находиться в состояниях с различной внутренней энергии
 65.Атомы с моментами количества движения. Строгое применение принципа Паули
 66.Магнетизм одноатомного вырожденного газа. Применение к свободным электронам в металлах
VI. Статистика излучения. Изучение элементарных явлений, приводящих к наиболее вероятному распределению. H-теорема
 67.Статистика излучения. Метод световых квантов
 68.Статистика Планка. Распределение квантов энергии между осцилляторами
 69.Поиски статистики, применимой к элементарным явлениям
 70.Развитие предыдущей гипотезы
 71.Сравнение числа комплексий в различных гипотезах
 72.Флюктуация энергии в изотермическом излучении
 73.Испускание и поглощение света атомом
 74.Дискуссия. Случай вырождения
 75.Эффект Комптона. Общие формулы для всякой реакции с участием излучения.
 76.Обобщения. Столкновения между частицами, подчиняющимися различным статистикам
 77.H-теорема Больтцмана. Возрастание энтропии
VII. Приложение статистики Ферми к свободным электронам в металлах
 78.Значение статистики Ферми для электронов в металлах
 79.Электро- и теплопроводность металлов (Зоммерфельд). Постановка вопроса
 80.Общие формулы Лорентца
 81.Вычисление проводимостей; электропроводность; рассмотрение длины свободного пробега электронов
 82.Теплопроводность. Закон Видемана-Франца
 83.Термоэлектрические явления в однородном металле (эффект Томсона)
 84.Термоэлектрические эффекты в неоднородных проводниках
 85.Эффект Ричардсона; вырывание электронов из металла.
 86.Контактная разность потенциалов
 87.Влияние магнитного поля
 88.Изотермический эффект Холла; изменение сопротивления в магнитном поле
 89.Эффекты Холла и Эттингсгаузена; адиабатические опыты
 90.Термомагнитные явления (эффекты Нернста и Риги-Ледюка); связь между отдельными эффектами
VIII. Определение средней длины свободного пробега электронов
 91.Длина свободного пробега электронов; постановка проблемы в волновой механике
 92.Рассеяние psi-волн; предварительные замечания
 93.Собственные частоты упругих волн в объеме V
 94.Стационарные psi-волны в объеме V
 95.Одномерная проблема; уравнение Матье
 96.Уравнение Хилла; общие теоремы
 97.Пространственная решетка и электронные волны де-Брогля в металлах
 98.Волны в решетке и аномалии, соответствующие условиям отражения Брегга
 99.Строгая трактовка волн в пространственной решетке
 100.Связанные электроны и связь их волн
 101.Нумерация электронных волн
 102.Гипотеза свободных электронов
 103.О роли нарушений непрерывности (брегговских отражений) в действительных металлах
 104.Взаимодействия между psi-волнами и тепловыми колебаниями; общие рассуждения; случай непрерывной среды
 105.Геометрическое изображение результатов
 106.Гипотеза о природе взаимодействия между упругими и электронными волнами в кристаллической решетке
 107.Взаимодействие между упругими и электронными волнами в кристаллической решетке
 108.Значение нормальных столкновений в квантовой механике
 109.Распределение электронов по различным psi-осцилляторам или ячейкам фазового пространства
 110.Постепенное изменение распределения электронов по ячейкам фазового пространства
 111.Применение к проблеме электропроводности
 112.Интегральное уравнение Блоха и его обсуждение
 113.Случай высоких температур; решение разложением в ряд по степеням epsilon
 114.Электропроводность при высокой температуре
 115.Низкие температуры; интегрирование последовательными приближениями
 116.Пределы применимости разработанного метода
 117.Экспериментальная проверка
 118.Критика Пейерльса; изменения в распределении упругих волн
 119.О распределении упругих волн при наличии возмущения; взаимодействия между волнами и длины свободного пути
 120.Значение аномальных столкновений (процессов переброса)
 121.Электропроводность при низких температурах
 122.Аномалии распространения электронных волн (условия Брегга) и кажущаяся масса электрона; значение их для электромагнитных явлений
 123.Заключительные выводы; значение явлений обмена (Austauschphaenomene)
IX. Вырожденный электронный газ и распределение электрического потенциала. Строение атома и различные приложения
 124.Уравнение Ферми и Томаса для потенциала
 125.Строение атома
 126.Образование последовательных электронных оболочек в атоме
 127.Вычисление спектральных термов
 128.Группа редких земель. Сродство к электрону у галоидов
 129.Опытные подтверждения и возможное развитие теории
 130.Распределение электронов в металле и на его поверхности
 131.Несколько слов о приложениях в астрофизике
X. Квантованный атом; его диссоциация и вероятность различных квантовых состояний
 132.Статистика квантованных атомов, постановка вопроса
 133.Метод Планка; один атом водорода в объеме V
 134.Подсчет Планка и обсуждение роли внешних орбит
 135.Один электрон в поле N протонов в объеме V
 136.N электронов и N протонов в достаточно большом объеме V
 137.Постановка задачи для больших концентраций
 138.Введение в подсчет объема атомов различных квантовых состояний
 139.Обсуждение полученных результатов
 140.Вариант предыдущей теории по Фаулеру
 141.Вычисление члена Z1 для свободных зарядов с учетом электростатического притяжения (Мильнер, Дебай и Гюккель)
 142.Сложные атомы. Набросок общей теории (Фаулер)
 142.Диссоциация и свойства совокупности атомов
 143.Методы приближенных расчетов и сравнение различных теорий
Математическое приложение
 I.Формулы, относящиеся к диспергирующей среде
 II.Некоторые сведения из комбинаторного анализа
 III.О новой работе Нордгейма по электронной теории металлов. О процессах переброса Пейерльса
Литература
Предметный указатель

 Предисловие автора к русскому изданию

Выпуская в свет русский перевод своей книги о квантовой статистике, я считаю долгом поблагодарить самым сердечным образом Научно-техническое издательство Украины за напечатание этой книги и хочу отметить, что я тронут честью, которая мне оказана. Я не могу попутно не выразить свою признательность моему другу Д.Иваненко и переводчикам за все заботы, связанные с выполнением настоящего перевода.

Предлагаемое издание значительно отличается от французского; я воспользовался представившимся мне случаем внести некоторые добавления и, в частности, довольно основательно переработал главу III, касающуюся отношений между квантовыми статистиками и новой квантовой механикой. Я старался и при вносимых дополнениях быть доступным; все начало книги по силам почти начинающему студенту: Я не хотел также вдаваться в вопросы, основательно разобранные в работах Дирака, Борна и Иордана.

Довольно существенные изменения внесены в главу VII, где изложена теория свободных электронов в металлах с точки зрения Зоммерфельда. Глава же VIII подверглась коренной переработке. Здесь освещена волновая теория электронов в металлах; я воспользовался своей работой, опубликованной недавно в "Journal de prysique", чтобы представить в возможно логичной форме основные гипотезы этой теории. Я возобновил затем все рассмотренные проблемы проводимостей, следуя сначала точке зрения Ф.Блоха и затем разбирая критику Пейерльса.

Что касается интегрального уравнения Блоха, то я мог привести его к типу Вольтерры; к сожалению этот тип мало изучен, и классические методы решения при помощи итерации ядер трудно приложимы, так как отсутствует доказательство сходимости. Я вынужден был поэтому, в практических целях, возвратиться к числовым методам: разложению в ряд при высокой температуре и последовательным приближениям при низкой температуре. По этому поводу Грюнейзен заметил, что решение, полученное Блохом для низкой температуры, сходилось с решением для высоких температур и очень хорошо представляло экспериментальные результаты во всем интервале температур (за исключением очень высоких). Этот результат, которого Блох не мог доказать, обосновывается без большого труда теоретически.

Я старался также объединить теорию теплопроводности и термоэлектрических явлений; изучение последних потребовало бы, впрочем, решения интегрального уравнения до членов второго приближения, что, невидимому, довольно затруднительно.

Я возобновил затем рассмотрение критики Пейерльса и роли, которую могут играть "процессы переброса" (Umklapprozesse).

Мои результаты довольно отличны от результатов этого автора. Общий метод вычисления привел мои подсчеты для этих аномальных процессов к закону вероятности, разнящемуся от того, который допускал Пейерльс. В итоге я пришел, таким образом, для низкой температуры к сопротивлению, пропорциональному Т2 вместо Т4; такой результат не допустим, так как опыты дают закон, близкий к Т5. Для высокой же температуры процессы Пейерльса играют, как я могу показать, безусловно ничтожную роль.

Что же можно сказать об этих результатах? Разрешение этого вопроса представляет очень серьезное затруднение для теории. Письменное обсуждение с Пейерльсом этой проблемы позволило мне поставить ее в ясной форме в конце главы VIII. Я надеюсь, что кто-нибудь из читателей этой книги даст нам ее решение. Что касается меня, то я склоняюсь к мнению, что "процессов переброса", вероятно, не существует; в самом деле, легко показать, что они являются не чем иным, как наложением отражения Брегга на нормальную девиацию. Но роль отражений Брегга совершенно особая; они проявляются, как я показал, в очень специальной аномалии структуры волн де-Брогля, которые могут распространяться в металле; но эта аномалия должна быть введена в определения с самого начала; она сохраняет за волнами свойство свободного регулярного распространения и не может быть рассматриваема как особый вид столкновений, введенных позднее.

У меня создалось впечатление, что нужно устранить эти "процессы переброса" и заменить их изучением роли, которую играют аномалии, соответствующие отражениям Брегга; это может быть сделано в рамках теории Ф.Блоха, и я не думаю, чтобы эти факты внесли в нее большие изменения.

В книге, я надеюсь, представлены, таким образом, в связной форме все теории, о которых Грюнейзен говорил ("LeipzigerVortrage"), что экспериментаторы очень хотели бы знать, приводит ли теория к закону пропорциональности T2, T3, Т4 или Т5. Но, чтобы быть справедливым, я должен признаться, что в некоторых деталях современная теория носит еще предварительный характер, так как она оставляет совершенно в стороне электростатическое взаимодействие электронов и член, соответствующий интегралу обмена. Такое пренебрежение сулит неожиданности. Надо сказать, что здесь теория далека от того, чтобы сказать свое последнее слово. Наука никогда не кончается: она продолжается непрерывно и развивается без остановки; мое самое горячее желание, чтобы эта книга послужила толчком для прекрасных работ молодых русских физиков.

Л.Бриллюэн

 Об авторе

Бриллюэн Леон Николя

(1889-1969)

Выдающийся французский физик. В 1920 г. защитил докторскую диссертацию в Парижском университете. С 1921 г. преподавал радиофизику в Высшей электротехнической школе. С 1932 г. возглавлял кафедру общей и теоретической физики в Коллеж де Франс. В 1941 г. переехал в США, где преподавал в различных университетах. В 1946--1947 гг. -- профессор в Гарварде. В 1948--1953  гг. возглавлял отдел образования в области электроники компании IBM. С 1954  г. Л.Бриллюэн -- профессор Колумбийского университета в Нью-Йорке.

В область научных интересов Л. Бриллюэна входили классическая электродинамика, квантовая механика, физика твердого тела, радиофизика, статистическая физика, теория информации. Среди его достижений -- разработка метода квазиклассического приближения в квантовой механике (одновременно с Г.Вентцелем и Х.Крамерсом, 1926), нахождение зависимости намагниченности парамагнетика от напряженности магнитного поля и температуры (формула Бриллюэна), открытие существования зон "разрешенных" значений энергии электронов в твердом теле (зоны Бриллюэна), новая концепция механизма распространения электромагнитных волн в волноводах.

 
© URSS 2016.

Информация о Продавце