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.

• 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