Предисловие | 3 |
Об обозначениях | 5 |
Часть 1. Основания статистической физики | 7 |
Глава 1. | Квантовая статистика | 8 |
| § 1. | Введение | 8 |
| § 2. | Спектр макроскопической системы | 17 |
| § 3. | Плотность состояний | 19 |
| § 4. | Статистическое распределение | 22 |
| § 5. | Статистический ансамбль | 24 |
| § 6. | Статистическая независимость и вид статистического распределения | 25 |
| § 7. | Микроканоническое распределение | 27 |
| § 8. | Флюктуации аддитивных величин | 29 |
| § 9. | Энтропия | 31 |
| § 10. | Физический смысл энтропии | 36 |
Глава 2. | Термодинамика | 41 |
| § 1. | Введение | 41 |
| § 2. | Температура | 42 |
| § 3. | Внутреннее макроскопическое движение* | 43 |
| § 4. | Теплоизолированные тела | 47 |
| § 5. | Квазистационарный процесс | 48 |
| § 6. | Давление | 51 |
| § 7. | Работа и количество тепла | 54 |
| § 8. | Термодинамические потенциалы | 56 |
| § 9. | Работа внешних полей | 60 |
| § 10. | Электромагнитное поле | 63 |
| § 11. | Термодинамика в электрическом поле | 64 |
| § 12. | Другие формы термодинамических потенциалов в электрическом поле* | 68 |
| § 13. | Термодинамика в магнитном поле | 72 |
| § 14. | Другие формы термодинамических потенциалов в магнитном поле* | 75 |
| § 15. | Системы с переменным числом частиц | 79 |
| § 16. | Равновесие во внешнем поле | 83 |
| § 17. | Измерение температуры* | 84 |
Глава 3. | Статистическая сумма | 86 |
| § 1. | Введение | 86 |
| § 2. | Каноническое распределение Гиббса | 86 |
| § 3. | Распределение Гиббса с переменным числом частиц | 90 |
| § 4. | Заключение | 95 |
Часть 2. Равновесные свойства макроскопических систем | 97 |
Глава 4. | Классическая статистика | 98 |
| § 1. | Введение | 98 |
| § 2. | Переход от квантового описания к классическому | 98 |
| § 3. | Статистический интеграл | 102 |
| § 4. | Распределение Максвелла | 107 |
| § 5. | Распределение Больцмана | 111 |
| § 6. | Классический идеальный газ | 112 |
| § 7. | Теорема о равнораспределении энергии между степенями свободы | 115 |
| § 8. | Заключение | 122 |
Глава 5. | Квантовые идеальные газы | 124 |
| § 1. | Введение | 124 |
| § 2. | Симметрия по отношению к перестановкам | 124 |
| § 3. | Принцип Паули 128 |
| § 4. | Статистические суммы идеальных квантовых газов | 130 |
| § 5. | Основное состояние идеального ферми-газа | 135 |
| § 6. | Термодинамические формулы для идеальных квантовых газов | 144 |
| § 7. | Идеальный ферми-газ при низких температурах | 145 |
| § 8. | Идеальный бозе-газ при низких температурах | 153 |
| § 9. | Идеальные квантовые газы при высоких температурах | 158 |
| § 10. | Равновесное излучение | 163 |
| § 11. | Поток излучения | 170 |
| § 12. | Заключение | 173 |
Глава 6. | Внутренние степени свободы | 174 |
| § 1. | Учёт внутренних степеней свободы частиц в газах | 174 |
| § 2. | Теплоёмкость одноатомного идеального газа | 177 |
| § 3. | Теплоёмкость газа двухатомных молекул | 180 |
| § 4. | Заключение | 191 |
Глава 7. | Теплоёмкость твёрдых тел | 192 |
| § 1. | Введение | 192 |
| § 2. | Нормальные колебания | 192 |
| § 3. | Теплоёмкость твёрдых тел при низких температурах | 197 |
| § 4. | Теплоёмкость твёрдых тел при высоких температурах | 201 |
| § 5. | Промежуточные температуры. Модели Дебая и Эйнштейна | 203 |
| § 6. | Заключение | 211 |
Глава 8. | Взаимодействие между частицами | 213 |
| § 1. | Введение | 213 |
| § 2. | Классический неидеальный газ | 214 |
| § 3. | Кулоновское взаимодействие. Плазма и электролиты | 223 |
| § 4. | Уравнение ван-дер-Ваальса | 234 |
Глава 9. | Фазовые переходы первого рода | 239 |
| § 1. | Введение | 239 |
| § 2. | Фазы и термодинамический потенциал | 241 |
| § 3. | Равновесие фаз | 246 |
| § 4. | Теплота перехода | 248 |
| § 5. | Формула Клапейрона—Клаузиуса | 252 |
| § 6. | Критическая точка | 255 |
| § 7. | Уравнение ван-дер-Ваальса и сосуществование фаз | 259 |
Глава 10. | Смеси и растворы | 268 |
| § 1. | Системы с различными частицами | 268 |
| § 2. | Правило фаз Гиббса | 270 |
| § 3. | Слабые растворы | 272 |
| § 4. | Равновесие фаз в растворах | 275 |
| § 5. | Выделение тепла и изменение объёма при растворении | 279 |
| § 6. | Равновесие растворов в различных растворителях*281 |
| § 7. | Равновесие между газом и раствором в конденсированном растворителе* | 282 |
| § 8. | Осмотическое давление | 283 |
| § 9. | Растворы сильных электролитов* | 284 |
| § 10. | Смесь идеальных газов* | 287 |
Глава 11. | Флюктуации | 290 |
| § 1. | Введение | 290 |
| § 2. | Классическая теория малых флюктуаций. Распределение Гаусса | 292 |
| § 3. | Флюктуации в подсистеме. Минимальная работа | 301 |
| § 4. | Флюктуации основных термодинамических величин | 305 |
| § 5. | Флюктуации в идеальных газах | 314 |
| § 6. | Распределение Пуассона | 317 |
| § 7. | Флюктуации в смесях и растворах* | 321 |
| § 8. | Гетерофазные флюктуации при фазовом переходе I рода* | 324 |
| § 9. | Корреляции флюктуаций во времени. Квазистационарные флюктуации | 328 |
| § 10. | Корреляция флюктуаций нескольких величин. Симметрия по отношению к обращению времени | 336 |
| § 11. | Симметрия кинетических коэффициентов. Соотношения Онсагера | 343 |
| § 12. | О скорости возрастания энтропии* | 346 |
| § 13. | Спектральное разложение флюктуаций | 348 |
| § 14. | Формула Найквиста | 351 |
| § 15. | Обобщённая восприимчивость | 354 |
| § 16. | Соотношения Крамерса–Кронига | 358 |
| § 17. | Вероятность переходов под действием периодического возмущения* | 361 |
| § 18. | Флюктуационно-диссипационная теорема* | 367 |
| § 19. | Следствия из флюктуационно-диссипационной теоремы* | 373 |
| § 20. | Формула Кубо для обобщённой восприимчивости* | 378 |
| § 21. | Заключение | 382 |
Глава 12. | Фазовые переходы второго рода | 384 |
| § 1. | Введение | 384 |
| § 2. | Примеры фазовых переходов второго рода | 386 |
| § 3. | Фазовые переходы и состояния частичного равновесия* | 390 |
| § 4. | Модель ферромагнетика. Теория среднего поля* | 394 |
| § 5. | Разложение Ландау | 401 |
| § 6. | Изменение термодинамических величин при переходе | 407 |
| § 7. | Уравнения Эренфеста | 409 |
| § 8. | Влияние внешнего поля на фазовый переход | 411 |
| § 9. | Восприимчивость | 417 |
| § 10. | Флюктуации параметра порядка | 420 |
| § 11. | Пространственная структура флюктуаций параметра порядка | 423 |
| § 12. | Условия применимости теории Ландау | 433 |
| § 13. | Флюктуационная область | 436 |
Часть 3. Кинетика | 439 |
Глава 13. | Броуновское движение | 440 |
| § 1. | Введение | 440 |
| § 2. | Движение частицы в плотных и разрежённых средах | 441 |
| § 3. | Стохастические процессы | 446 |
| § 4. | Вероятность перехода | 448 |
| § 5. | Стационарные стохастические процессы | 449 |
| § 6. | Марковские процессы | 449 |
| § 7. | Уравнение Фоккера–Планка | 451 |
| § 8. | Дрейф и диффузия | 458 |
| § 9. | Решение уравнения Фоккера–Планка* | 462 |
| § 10. | Амбиполярная диффузия* | 465 |
| § 11. | Заключение | 472 |
Глава 14. | Кинетика газов | 473 |
| § 1. | Введение | 473 |
| § 2. | Рассеяние частиц | 473 |
| § 3. | Столкновения в газе | 478 |
| § 4. | Уравнение Больцмана | 483 |
| § 5. | Связь между уравнением Больцмана и уравнениями механики* | 491 |
| § 6. | H-теорема Больцмана | 496 |
| § 7. | Уравнения гидродинамики* | 505 |
| § 8. | Диссипативные процессы. Линеаризация уравнения Больцмана* | 512 |
| § 9. | Теплопроводность* | 520 |
| § 10. | Вязкость* | 524 |
| § 11. | Кинетические коэффициенты газа* | 531 |
| § 12. | Лоренцевский газ | 535 |
| § 13. | Тяжёлые частицы в газе лёгких | 545 |
| § 14. | Медленные процессы | 549 |
| § 15. | Лоренцевский газ в электрическом поле* | 557 |
Глава 15. | Плазма | 573 |
| § 1. | Введение | 573 |
| § 2. | Самосогласованное поле | 573 |
| § 3. | Диэлектрическая проницаемость плазмы | 579 |
| § 4. | Продольная диэлектрическая проницаемость однокомпонентной плазмы | 584 |
| § 5. | Продольные волны в максвелловской плазме | 593 |
| § 6. | Поперечные колебания в однокомпонентной плазме | 601 |
| § 7. | Релаксация начального возмущения* | 608 |
| § 8. | Двухкомпонентная плазма | 618 |
| § 9. | Столкновения частиц в плазме* | 626 |
| § 10. | Обмен энергией между электронами и ионами* | 639 |
| § 11. | Кинетические коэффициенты двухкомпонентной плазмы* | 644 |
| § 12. | Заключение | 647 |
Глава 16. | Кинетика фазовых переходов 649 |
| § 1. | Образование зародышей при фазовых переходах I рода* | 649 |
| § 2. | Коалесценция* | 659 |
| § 3. | Релаксация параметра порядка при фазовом переходе II рода | 675 |
Литература | 681 |