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裳華房フィジックスライブラリー 
統計力学
Statistical Mechanics

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中央大学教授 理博 香取眞理 著

A5判/256頁/定価3240円(本体3000円+税8%)/2010年11月発行
ISBN 978-4-7853-2235-9  C3042

 統計力学は,ミクロ(微視的)な粒子の運動を記述する物理学である力学や量子力学と,系のマクロ(巨視的)な状態を記述する熱力学をつなぐ理論である.
 本書では,その統計力学の独特な考え方や手法に慣れてもらうことを目指し,この分野の標準的なテーマ・題材について,なるべく言葉多く丁寧に説明した.各章末には「本章の要点」と豊富な演習問題を用意し,読者が学習した内容を整理・確認できるように配慮した.巻末の解答も丁寧に詳しく書かれている.


サポート情報

まえがき (pdfファイル)  

詳細目次  (pdfファイル)

1.統計力学の基礎
 1.1 力学・熱力学・統計力学
 1.2 ミクロカノニカル分布の方法
  1.2.1 状態空間と状態密度関数
  1.2.2 ミクロカノニカル集団
  1.2.3 シャノンのエントロピー関数
  1.2.4 等エネルギー状態における一様分布
  1.2.5 ボルツマンの式
  1.2.6 熱力学関係式と状態方程式
 1.3 カノニカル分布の方法
  1.3.1 熱平衡状態
  1.3.2 ヘルムホルツの自由エネルギー
  1.3.3 相対エントロピー関数とカノニカル分布
  1.3.4 ボルツマン因子と分配関数
  1.3.5 ヘルムホルツの自由エネルギーと分配関数
  1.3.6 ハミルトニアンの分散と熱容量
  1.3.7 熱力学極限の普遍性
 1.4 グランドカノニカル分布の方法
  1.4.1 化学ポテンシャルとギブスの自由エネルギー
  1.4.2 グランドカノニカル集団
  1.4.3 大分配関数とフガシティ
 本章の要点
 演習問題

2.いろいろな物理系への応用
 2.1 理想気体
  2.1.1 ミクロカノニカル分布とエントロピー
  2.1.2 スターリングの公式と熱力学極限
  2.1.3 カノニカル分布と自由エネルギー密度
  2.1.4 自由粒子系のカノニカル集団
  2.1.5 グランドカノニカル分布と化学ポテンシャル
 2.2 2準位系
  2.2.1 ミクロカノニカル分布からカノニカル分布へ
  2.2.2 常磁性体としての2準位系
  2.2.3 ショットキー型比熱
 2.3 振動子系
  2.3.1 振動状態のミクロカノニカル分布とカノニカル分布
 2.3.2 エネルギー量子のグランドカノニカル分布
 本章の要点
 演習問題

3.量子理想気体
 3.1 理想ボース気体
  3.1.1 振動数の異なる調和振動子の集まり
  3.1.2 自由ボース粒子系
  3.1.3 ボース‐アインシュタイン統計
  3.1.4 ボース‐アインシュタイン凝縮
 3.2 ボース粒子とフェルミ粒子
 3.3 理想フェルミ気体
  3.3.1 自由フェルミ粒子系とフェルミ‐ディラック統計
  3.3.2 理想フェルミ気体の縮退状態
 本章の要点
 演習問題

付録
 A.1 数学公式について
 A.2 熱力学関係式の示強性量による表現
演習問題解答
索引

著作者紹介

香取 眞理
かとり まこと 
1961年 埼玉県出身.東京大学理学部卒業,東京大学大学院理学系研究科博士課程修了.東京大学助手,中央大学専任講師・助教授を経て現職.専門は数理物理,物性基礎.主な著書・訳書に『複雑系を解く確率モデル』(講談社),『物理数学の基礎』(共著,サイエンス社),『統計物理学ハンドブック』(共同翻訳,朝倉書店)などがある.

(情報は初版刊行時のものから一部修正しています)


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