Grundlagen der Statistischen Physik (eBook)

Ein Lehrbuch mit Übungen

Bernard Diu, Claudine Guthmann, Danielle Lederer, Bernard Roulet (Autoren)

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1994 | 1., Reprint 2011
1413 Seiten
De Gruyter (Verlag)
978-3-11-088929-1 (ISBN)

Inhalt

Vorwort zur deutschen Übersetzung 5
Hinweise für den Leser 7
Vorwort zur französischen Ausgabe 13
TEIL I. Grundbegriffe und elementare Hilfsmittel der statistischen Mechanik 19
I. Einleitung : Makroskopischer und mikroskopischer Bereich 21
II. Wahrscheinlichkeiten, Information und statistische Entropie 29
III. Zustände eines makroskopischen Systems 34
IV. Ergodenhypothese und statistisches Ensemble 54
Ergänzungen zu Teil I 65
I.A. Größenordnungen 66
I.B. Statistische Verteilung einer Punktion von Zufallsvariablen 90
I.C. Die Binomialverteilung im Grenzfall großer Zahlen 102
I.D. Zufallsbewegung und Brownsche Bewegung 114
I.E. Zustandsdichte eines idealen Gases 128
I.F. Elektronenzustände in Festkörpern 132
I.G. Information und Entropie 149
I.H. Dichteoperator 173
ÜBUNGEN I 197
TEIL II. Isoliertes System im Gleichgewicht – Mikrokanonische Verteilung 215
I. Mikrokanonische Verteilung 217
II. Eigenschaften und Verhalten eines isolierten Systems 227
III. Gleichgewicht zwischen Teilsystemen eines isolierten Systems 235
Ergänzungen zu Teil II 254
II.A. Kopplung zwischen makroskopischen Systemen 255
II.B. Der ideale paramagnetische Kristall. Negative Temperaturen 264
II.C. Das klassische ideale Gas : Mischungsentropie und Gibbs-Paradoxon 278
II.D. Thermodynamische Umwandlungen und Entropieänderungen 293
II.E. Makroskopische Bewegung eines völlig isolierten Systems im statistischen Gleichgewicht 322
II.F. Mikrokanonische Verteilung und mikrokanonische Entropie in der klassischen Mechanik 343
ÜBUNGEN II 351
TEIL III. System im Gleichgewicht mit einem Thermostaten. Kanonische Beschreibung 365
I. Kanonischer Zustand und kanonische Verteilung 369
II. Zustandssumme und freie Energie 386
III. Der kanonische Formalismus im thermodynamischen Grenzfall 404
IV. Kanonische Beschreibung von Systemen aus wechselwirkungsfreien Teilchen 411
V. Kanonische Verteilung in der klassischen Mechanik 429
Ergänzungen zu Teil III 441
III.A. Paramagnetismus und Diamagnetismus von Systemen wechselwirkungsfreier Teilchen 443
III.B. Mehratomige ideale Gase 470
III.C. Kinetische Gastheorie 499
III.D. T-p-Ensemble 519
III.E. Spezifische Wärme von Festkörpern 536
III.F. Verdünnte Lösungen 565
III.G. Van der Waals-Gleichung und Übergang gasförmig-flüssig 588
III.H. Systeme mit geladenen Teilchen 612
III.J. Ferromagnetismus 626
III.K. Ordnungs-Unordnungs-Übergang in binären Legierungen 671
III.L. Wärme und Arbeit. Der ? zweite Hauptsatz ? der Thermodynamik 697
ÜBUNGEN III 709
TEIL IV. Entwicklung zum Gleichgewicht und Irreversibilität 755
I. Mastergleichung 757
II. Haupteigenschaften der Mastergleichung 769
Ergänzungen zu Teil IV 791
IV.A. Genaue Begriffsbildung zur Ergodenhypothese 792
IV.B. Zufällige Störungen eines ? isolierten ? Systems: Physikalische Diskussion und Größenordnungen bei mehratomigen idealen Gasen 807
IV.C. Eigenschaften der Mastergleichung 821
IV.D. ? Entwicklungssatz ? und Schrödinger-Gleichung 832
IV.E. Entwicklung eines verdünnten klassischen Gases : Die Boltzmann-Gleichung 852
IV.F. Allgemeine Entwicklungsgleichungen eines klassischen Fluids 876
ÜBUNGEN IV 888
TEIL V. System im Gleichgewicht mit einem Teilchenreservoir. Großkanonische Beschreibung 911
I. Großkanonischer Zustand und großkanonische Verteilung 913
II. Große Zustandssumme und großkanonisches Potential 924
III. Der großkanonische Formalismus im thermodynamischen Grenzfall 935
IV. System von unabhängigen, nicht unterscheidbaren Teilchen 941
Ergänzungen zu Teil V 951
V.A. Adsorption 953
V.B. Makroskopisches Gleichgewichtssystem in einem äußeren Kraftfeld 968
V.C. Reale Gase und Virialentwicklung 990
V.D. Fundamentalpostulat in ? generalisierter ? Form 1008
V.E. Dichteoperator-Formalismus 1024
V.F. Schwankungen in einem Gleichgewichtssystem 1046
ÜBUNGEN V 1063
TEIL VI. Ideale Quantengase 1087
I. Wechselwirkungsfreies Fermionen-Gas 1093
II. Wechselwirkungsfreies Bosonen-Gas 1119
III. Photonengas. Thermodynamik der Strahlung 1152
Ergänzungen zu Teil VI 1170
VI.A. Elektroneneigenschaften in Metallen und Halbleitern 1172
VI.B. Weiße Zwerge 1208
VI.C. Chemisches Potential und spezifische Wärme eines freien Bosonen-Gases in der Umgebung der Bose-Temperatur 1226
VI.D. Helium bei tiefen Temperaturen 1232
VI.E. Emission und Absorption von Atomstrahlung. Einstein-Koeffizienten 1270
VI.F. Absorption und Emission von Strahlung eines makroskopischen Körpers. Kirchoff-Gesetz 1277
VI.G. Die Kosmische Strahlung bei drei Kelvin 1287
ÜBUNGEN VI 1295
Anhang 1327
Anhang I Elementare Begriffe der Wahrscheinlichkeitstheorie 1329
Anhang II Quantenbeschreibung eines physikalischen Systems 1353
Anhang III Klassische Beschreibung eines physikalischen Systems 1376
Anhang IV Die Methode der Lagrange-Multiplikatoren 1387
Index 1391

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 2.8.2011
• Übersetzer: Freimut Marschner
• Zusatzinfo: 162 b/w ill.
• Verlagsort: Berlin/Boston
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie
• Themenwelt: Technik
• Schlagworte: Lehrbuch • Statistische Physik
• ISBN-10: 3-11-088929-3 / 3110889293
• ISBN-13: 978-3-11-088929-1 / 9783110889291