Детальная информация

Название: Статистическая физика и элементы физической кинетики. Краткий курс с задачами и решениями: учебное пособие для реализации основных профессиональных образовательных программ высшего образования по направлению подготовки бакалавров 16.03.01 "Техническая физика"
Авторы: Ларионов Николай Владимирович; Баранцев Константин Анатольевич; Курапцев Алексей Сергеевич; Литвинов Андрей Николаевич
Организация: Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций
Выходные сведения: Санкт-Петербург: ПОЛИТЕХ-ПРЕСС, 2021
Коллекция: Учебная и учебно-методическая литература; Общая коллекция
Тематика: Статистическая физика; Физическая кинетика
УДК: 531.19(075.8); 531.3(075.8)
Тип документа: Учебник
Тип файла: PDF
Язык: Русский
Код специальности ФГОС: 16.03.01; 16.04.01; 03.06.01
Группа специальностей ФГОС: 160000 - Физико-технические науки и технологии; 030000 - Физика и астрономия
DOI: 10.18720/SPBPU/2/i21-178
Права доступа: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение, печать)
Ключ записи: RU\SPSTU\edoc\67139

Разрешенные действия:

Действие 'Прочитать' будет доступно, если вы выполните вход в систему или будете работать с сайтом на компьютере в другой сети

Группа: Анонимные пользователи

Сеть: Интернет

Аннотация

Пособие содержит краткий курс лекций по статистической физике и введение в физическую кинетику. Первая часть пособия посвящена статистической физике классических систем и включает в себя пять разделов, в которых рассматриваются микроканоническое, каноническое, большое каноническое распределения, а также неидеальные газы и классическая плазма. Во второй части пособия рассматривается статистическая физика квантовых систем. Эта часть также содержит пять разделов и частично является квантовым аналогом первой части. Третья часть пособия содержит введение в физическую кинетику. В первом разделе разбирается и решается уравнение Больцмана для простых систем тождественных частиц (электропроводность и теплопроводность вырожденного и невырожденного электронного газа). Во втором разделе на примере квантовой теории дисперсии разбирается и решается уравнение для матрицы плотности с феноменологическими константами. В третьем, последнем, разделе третьей части на основе уравнения Ланжевена рассматривается задача о броуновской частице. Каждая часть содержит краткое теоретическое введение и подробно разобранные тематические задачи. Приложение содержит некоторые теоремы теории вероятностей и математическое дополнение. Представленный в учебном пособии материал будет полезным для студентов, обучающихся по направлению подготовки 16.03.01, 16.04.01 «Техническая физика», 03.06.01 «Физика и астрономия», а также для тех, кто в процессе профессиональной подготовки сталкивается с необходимостью решать задачи, используя соответствующий аппарат теоретической физики.

Права на использование объекта хранения

Место доступа Группа пользователей Действие
Локальная сеть ИБК СПбПУ Все Прочитать Печать
Внешние организации №2 Все Прочитать
Внешние организации №1 Все Прочитать
Интернет Авторизованные пользователи СПбПУ Прочитать Печать
Интернет Авторизованные пользователи (не СПбПУ) Прочитать
-> Интернет Анонимные пользователи

Оглавление

  • титулы (печать)для РИНЦ
  • StatPhys_LBKL_150621
    • Титул.pdf
      • СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА И ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ
      • КРАТКИЙ КУРС С ЗАДАЧАМИ И РЕШЕНИЯМИ
    • Оглавление
      • 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ КВАНТОВЫХ СИСТЕМ: обобщение понятия фазового пространства для квантового случая, элементарная квантовая ячейка; оператор плотности и матрица плотности квантовой системы, квантовое уравнение Лиувилля (уравнение фон Неймана); различные представления оператора плотности, статистическая матрица, координатное и импульсное представления матрицы плотности, представление Вигнера; свойства оператора плотности; матричный вид квантового уравнения Лиувилля; феноменологическое описание релаксации атомных когерентностей, ширина уровня, время жизни … стр. 63
      • 2. ОПЕРАТОР ПЛОТНОСТИ, СООТВЕТСТВУЮЩИЙ КАНОНИЧЕСКОМУ РАСПРЕДЕЛЕНИЮ: квантовая статсумма, свободная энергия, кратность вырождения; оператор вида ; статсумма, энергия и среднее значение магнитного момента для электрона в однородном магнитном поле; квантовый осциллятор, взаимодействующий с термостатом; квантовая вращательная статсумма, энергия, энтропия, теплоемкость для квантового сферического ротатора; вращательная, колебательная и электронная энергии двухатомной молекулы; матрица плотности в представлении Вигнера для заряженной частицы в однородном магнитном поле; матрица плотности в координатном представлении для гармонического осциллятора … стр. 69
      • 3. ОПЕРАТОР ПЛОТНОСТИ, СООТВЕТСТВУЮЩИЙ БОЛЬШОМУ КАНОНИЧЕСКОМУ РАСПРЕДЕЛЕНИЮ. РАСПРЕДЕЛЕНИЯ БОЗЕ-ЭЙНШТЕЙНА И ФЕРМИ-ДИРАКА: система тождественных частиц, вторичное квантование; большая статистическая сумма; распределения Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака, условие на химический потенциал; химический потенциал слабовырожденного газа, критерий вырождения … стр. 79
      • 4. ГАЗЫ, ПОДЧИНЯЮЩИЕСЯ СТАТИСТИКЕ ФЕРМИ-ДИРАКА И БОЗЕ-ЭЙНШТЕЙНА: термодинамический потенциал бозе- и ферми- газа; вырожденный электронный газ (Т=0), энергия Ферми; давление вырожденного электронного газа (T>0); химический потенциал вырожденного электронного газа; ток термоэлектронной эмиссии (квантовая формула Ричардсона); вырожденный бозе-газ, химический потенциала бозе-газа, конденсация Бозе-Эйнштейна; излучение абсолютно чёрного тела, химический потенциал фотонного газа, распределение Планка; энергия, теплоёмкость, энтропия и давление излучения черного тела … стр. 84
      • 5. ТВЁРДЫЕ ТЕЛА: теория Дебая, колебательные степени свободы твёрдого тела, свободная энергия системы невзаимодействующих квантовых осцилляторов, нулевые колебания; низкие температуры, продольные и поперечные звуковые волны, дебаевская температура тела, функция Дебая; энергия, энтропия, теплоёмкость, твердого тела в модели Дебая; предельный случай малых температур; предельный случай больших температур … стр. 99
      • 1. КИНЕТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ БОЛЬЦМАНА: интеграл столкновений в приближении времени релаксации, плотность тока и плотность заряда; электропроводность металла (сильное вырождение); теплопроводность металла (сильное вырождение); электропроводность и теплопроводность для невырожденного электронного газа … стр. 105
      • 2. КИНЕТИЧЕСКОЕ УРАВНЕНИЕ ДЛЯ МАТРИЦЫ ПЛОТНОСТИ С ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКИМИ РЕЛАКСАЦИОННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ. КВАНТОВАЯ ТЕОРИЯ ДИСПЕРСИИ: поперечная и продольная релаксация, естественное уширение, столкновительное уширение; двухуровневая система в состоянии термодинамического равновесия; диэлектрическая восприимчивость разреженного газа покоящихся двухуровневых атомов, дипольное приближение, приближение вращающейся волны, резонансное приближение, положительно- и отрицательно-частотные части классического поля, диполь-дипольное взаимодействие; показатель поглощения и показатель преломления … стр. 116
      • 3. БРОУНОВСКОЕ ДВЖЕНИЕ. УРАВНЕНИЕ ЛАНЖЕВЕНА-СТОХАСТИЧЕСКОЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ УРАВНЕНИЕ: броуновская частица, случайная сила, подвижность, белый шум, формула Стокса, уравнения Гейзенберга-Ланжевена, уравнение диффузии, формула Стокса-Эйнштейна … стр. 123
    • Раздел 1
      • Часть I. КЛАССИЧЕСКАЯ СТАТИСТИКА
      • 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ
    • Раздел 2
    • Раздел 3
      • КАНОНИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ
    • Раздел 4
      • БОЛЬШОЕ КАНОНИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ
    • Раздел 5
    • Ч2_Раздел 1
      • Часть II. КВАНТОВАЯ СТАТИСТИКА
      • 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ КВАНТОВЫХ СИСТЕМ
    • Ч2_Раздел 2
    • Ч2_Раздел 3
    • Ч2_Раздел 4
      • Пусть – вероятность того, что фермион находится в состоянии с энергией ; – число сталкивающихся частиц. Реакцию можно описать балансовым уравнением
      • где и – энергия -той частицы до и после взаимодействия. Принцип Паули накладывает запрет на заселение уже заполненных уровней энергии, поэтому вероятность реакции
      • Предполагая равновероятность прямого и обратного процессов, получаем уравнение для
      • Поделив обе части равенства на , получаем
      • Введём новую функцию , тогда
      • Решением такой системы является функция вида . Отсюда
    • Ч2_Раздел 5
    • Ч3_Раздел 1
      • Часть III. ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ
    • Ч3_Раздел 2
    • Ч3_Раздел 3
    • ПРИЛОЖЕНИЯ
    • Литература
  • Литература (вместо стр 133 и 134)для РИНЦ

Статистика использования

stat Количество обращений: 9
За последние 30 дней: 0
Подробная статистика