Метода по статистике / содержание

ЧАСТЬ I. ЭЛЕМЕНТЫ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ РАЗНОВЕСНЫХ

СОСТОЯНИЙ .................4

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ...........4

1.1. Основная задача статистической физики. Статистическая термодинамика ..................4

1.2. Фазовое пространство .............8

1.3. Функция распределения вероятности для физических макросистем ......... 12

1.4. Средние значения и флуктуации.................15

1.5. Макроскопическое и микроскопическое описание систем...............18

1.6. Основной постулат статистической физики.......19

1.7. Статистический вес (термодинамическая вероят­ность) и энтропия состояния .................22

1.8. Состояние системы и термодинамические процессы........................25

1.9. Закон возрастания энтропии (второе начало термодинамики)................................29

1.10. Внутренняя энергия, теплота и работа .........31

1.11. Первое начало термодинамики. Химический потенциал............................... 33

1.12. Внутренние термодинамические параметры (температура и давление) ..................... 34

1.13. Объединенная форма записи первого и второго законов термодинамики. Третье начало термо­динамики (теорема Нернста) ...................37

1.14. Условия равновесия взаимодействующих систем......................40

2. ФУНКЦИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ В РАВНОВЕСНЫХ СИСТЕМАХ .......44

2.1. Распределение Гиббса..........................44

2.2. Большое каноническое распределение ............46

2.3. Статистическое распределение микрочастиц ......48

2.4. Квантовая статистика Ферми-Дирака ............. 50

2.5. Квантовая статистика Бозе-Эйнштейна ...........52;

2.6. Распределение частиц по энергии. Плотность состояний ........................ 53

2.7. Переход квантовой статистики в классические распределения. Выровненные и невырожденные состояния.................. 56

2.8. Классическое распределение Максвелла-Больцмана ............ 60

2.9. Распределение Максвелла ........................ 61

2.10. Формула Больцмана ............................. 62

3. ПРИМЕНЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ В ФИЗИКЕ ТВЕРДОГО ТЕДА И ГАЗОВЫХ СРЕД.............................. 63

3.1. Идеальный газ .................. 63

3.2. Энергетический спектр электронов в твердом теле. Электроны в металле....................... 66

3.3. Теплоемкость электронного газа в .металлах.... 72

3.4. Статистика равновесных носителей в полупро­водниках ....................................... 74

3.5. Фотонный газ. Распределение Планка ............. 79

3.6. Фононный газ. Теплоемкость твердого тела.........83

ЧАСТЬ 2. ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ....................... 86

4. ЗАДАЧИ ФИЗИЧЕСКОЙ КИНЕТИКИ. УРАВНЕНИЯ ПЕРЕНОСА……. 86

4.1. Физическая кинетика и процессы переноса ........ 86

4.2. Кинетическое уравнение................... 87

4.3. Столкновения частиц, длина свободного пробега................... 91

4.4. Усредненные уравнения переноса.................. 93

5. ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ..................... 97

5.1. Электропроводность газов и плазмы .............. 98

5.2. Электропроводность металлов.................... 103

5.3. Собственная и примесная проводимость полупро­водников....................... 106

5.4. Сверхпроводимость ............................113

6. ДИФФУЗИЯ........................ 117

6.1. Общие соотношения.............................. 117

6.2. Физический механизм диффузии ................... 118

6.3. Уравнение диффузии и решение некоторых диффузионных задач .............................. 120

7. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ (ПЕРЕНОС ЭНЕРГИИ)....................121

7.1. Тепловой поток и уравнение переноса тепла ....... 121

7.2. Теплопроводность твердых тел.................... 123