熱力學統計物理哪些

『壹』 熱力學與統計物理學的內容簡介

全書共分11章，前5章為熱力學，後6章為統計物理學。各章內容包括： 1.熱力學的基本概念和基本規律；2.均勻系的平衡性質；3.相變的熱力學理論；4.多元系的復相平衡與化學平衡、熱力學第三定律；5.非平衡態熱力學（線性理論）簡介；6.統計物理學的基本概念；7.近獨立子系組成的系統；8.統計系綜理論；9.相變和臨界現象的統計理論簡介；10.非平衡態統計理論；11.漲落理論。

『貳』 熱力學和統計物理需要用到哪些數學物理知識，哪些教材里有

1. 入門型：偏科普的。起始熱力學相當簡單，如果高中物理學習的還可以的話，學完微積分，大部分熱力學都不成問題。這類書推薦趙凱華老師的熱學教材，大約是《新概念物理學：熱學》吧，此外費曼物理學講義的熱學部分也很不錯，很有趣。

2. 適中型：適合系統學習。當時我們在清華學的是王誠泰的《統計物理學》，感覺適合快速學會，但有些概念不夠深入。李政道有一本統計物理，網上可以找到電子版，簡潔明了，道理清晰。此外，朗道一套裡面統計力學1，講得透徹，也詳細，幾乎可以當工具書用，但初學稍顯枯燥。

3. 進階與補充。學點量子力學，對統計物理的理解會全面深入一些，感興趣可以看看量子統計的書。此外，物理化學，作為統計、熱力學在化學中的應用，也很有趣，可以對化學反應有更好的認識。

『叄』 量子力學和熱力學統計物理有哪些重要的概念和結論

量子力學

波和粒子
振動粒子的量子論詮釋
物質的粒子性由能量E 和動量p 刻劃，波的特徵則由電磁波頻率γ 和其波長λ 表達，這兩組物理量的比例因子由普朗克常數h（h=6.626*10^-34J·s） 所聯系。
E=hγ , E=mc^2 聯立兩式，得：m=hγ/c^2（這是光子的相對論質量，由於光子無法靜止，因此光子無靜質量）而p=mv
則p=vhγ/c^{2}（p 為動量）
粒子波的一維平面波的偏微分波動方程,其一般形式
量子力學
為
dξ/dx=（1/γ）（dξ/dt） [5]
三維空間中傳播的平面粒子波的經典波動方程為
dξ/dx+dξ/dy+dξ/dz=（1/γ）（dξ/dt） [6]
波動方程是借用經典力學中的波動理論，對微觀粒子波動性的一種描述。通過這個橋梁，使得量子力學中的波粒二象性得到了很好的表達。
經典波動方程1,1'式或[6]式中的u,隱含著不連續的量子關系E=hγ和德布羅意關系λ=h/p,由於u=γλ，故可在u=vλ的右邊乘以含普朗克常數h的因子（h/h）,就得到
u=（γh）（λ/h）
=E/p
德布羅意
等關系u=E/p，使經典物理與量子物理,連續與不連續（定域）之間產生了聯系,得到統一 .
粒子波 德布羅意物質波
德布羅意關系λ=h/p,和量子關系E=hγ（及薛定諤方程）這兩個關系式實際表示的是波性與粒子性的統一關系, 而不是粒性與波性的兩分.德布羅意物質波是粒波一體的真物質粒子,光子,電子等的波動.
海森堡測不準原理
即物體動量的不確定性乘以其位置的不確定性至少為一個確定的常數。

測量過程
量子力學與經典力學的一個主要區別，在於測量過程在理論中的地位。在經典力學中，一個物理系統的位置和動量，可以無限精確地被確定和被預言。至少在理論上，測量對這個系統本身，並沒有任何影響，並可以無限精確地進行。在量子力學中，測量過程本身對系統造成影響。
要描寫一個可觀察量的測量，需要將一個系統的狀態，線性分解為該可觀察量的一組本徵態的線性組合。測量過程可以看作是在這些本徵態上的一個投影，測量結果是對應於被投影的本徵態的本徵值。假如，對這個系統的無限多個拷貝，每一個拷貝都進行一次測量的話，我們可以獲得所有可能的測量值的機率分布，每個值的機率等於對應的本徵態的系數的絕對值平方。
由此可見，對於兩個不同的物理量A和B的測量順序，可能直接影響其測量結果。事實上，不相容可觀察量就是這樣的，即 。

不確定性
最著名的不相容可觀察量，是一個粒子的位置x和動量p。它們的不確定性Δx和Δp的乘積，大於或等於普朗克常數的一半：
海森堡1927年發現的「不確定性原理」，也常稱為「不確定關系」或者「測不準關系」，說的是兩個不對易算符所表示的力學量（如坐標和動量，時間和能量等），不可能同時具有確定的測量值。其中的一個測得越准確，另一個就測得越不準確。它說明：由於測量過程對微觀粒子行為的「干擾」，致使測量順序具有不可交換性，這是微觀現象的一個基本規律。實際上，像粒子的坐標和動量這樣的物理量，並不是本來就存在而等待著我們去測量的信息，測量不是一個簡單的「反映」過程，而是一個「變革」過程，它們的測量值取決於我們的測量方式，正是測量方式的互斥性導致了測不準關系。[7]
機率
通過將一個狀態分解為可觀察量本徵態的線性組合，可以得到狀態在每一個本徵態的機率幅ci。這機率幅的絕對值平方|ci|2就是測量到該本徵值ni的概率，這也是該系統處於本徵態的概率。ci可以通過將投影到各本徵態上計算出來：
因此，對於一個系綜的完全相同系統的某一可觀察量，進行同樣地測量，一般獲得的結果是不同的；除非，該系統已經處於該可觀察量的本徵態上了。通過對系綜內，每一個同一狀態的系統，進行同樣的測量，可以獲得測量值ni的統計分布。所有試驗，都面臨著這個測量值與量子力學的統計計算的問題。

同樣粒子的不可區分性和量子糾纏
往往一個由多個粒子組成的系統的狀態，無法被分離為其組成的單個粒子的狀態，在這種情況下，單個粒子的狀態被稱為是糾纏的。糾纏的粒子有驚人的特性，這些特性違背一般的直覺。比如說，對一個粒子的測量，可以導致整個系統的波包立刻塌縮，因此也影響到另一個、遙遠的、與被測量的粒子糾纏的粒子。這個現象並不違背狹義相對論，因為在量子力學的層面上，在測量粒子前，你不能定義它們，實際上它們仍是一個整體。不過在測量它們之後，它們就會脫離量子糾纏這狀態。

量子脫散
作為一個基本理論，量子力學原則上，應該適用於任何大小的物理系統，也就是說不僅限於微觀系統，那麼，它應該提供一個過渡到宏觀「經典」物理的方法。量子現象的存在提出了一個問題，即怎樣從量子力學的觀點，解釋宏觀系統的經典現象。尤其無法直接看出的是，量子力學中的疊加狀態，如何應用到宏觀世界上來。1954年，愛因斯坦在給馬克斯·波恩的信中，就提出了怎樣從量子力學的角度，來解釋宏觀物體的定位的問題，他指出僅僅量子力學現象太「小」無法解釋這個問題。
這個問題的另一個例子是由薛定諤提出的薛定諤的貓的思想實驗。
直到1970年左右，人們才開始真正領會到，上述的思想實驗，實際上並不實際，因為它們忽略了不可避免的與周圍環境的相互作用。事實證明，疊加狀態非常容易受周圍環境的影響。比如說，在雙縫實驗中，電子或光子與空氣分子的碰撞或者發射輻射，就可以影響到對形成衍射非常關鍵的各個狀態之間的相位的關系。在量子力學中，這個現象被稱為量子脫散。它是由系統狀態與周圍環境影響的相互作用導致的。這個相互作用可以表達為每個系統狀態與環境狀態的糾纏。其結果是只有在考慮整個系統時（即實驗系統+環境系統）疊加才有效，而假如孤立地只考慮實驗系統的系統狀態的話，那麼就只剩下這個系統的「經典」分布了。量子脫散是今天量子力學解釋宏觀量子系統的經典性質的主要方式。
對於量子計算機來說，量子脫散也有實際意義。在一台量子計算機中，需要多個量子狀態盡可能地長時間保持疊加。脫散時間短是一個非常大的技術問題。
熱力學統計物理

熱力學基本規律
熱力學系統熱力學平衡態
熱力學第零定律溫度
物態方程
准靜態過程功
熱力學第一定律內能力學第二定律
熵和熵增加原理
熱力學特性函數法及其應用
特性函數
特性函數的特徵麥克斯韋關系
開系的熱力學基本方程和熱力學公式
特性函數法的應用
最大功原理
熱力學第三定律
相平衡和化學平衡
熱動平衡判據
單元二相系的平衡克拉珀龍方程
氣液兩相的轉變臨界點和對應態定律
二級相變厄任費斯脫方程
朗道二級相變理論
液HeⅡ與二流體模型
表面效應對相平衡的影響液滴的形成
超導態—正常態的相變及其熱力學理論
臨界現象和臨界指數
多元復相系的平衡條件吉布斯相律
化學反應平衡條件質量作用定律
不可逆過程熱力學
描述方法和局域平衡條件
反應擴散方程
熵平衡方程局域熵增率
線性唯象律昂薩格倒易關系
最小熵產生定理
統計物理學基礎
概率分布
統計平均值
二項式分布及其近似表達式
等概率原理
近獨立粒子運動狀態和系統微觀狀態的描述
近獨立粒子系統的宏觀態分布與微觀狀態數
近獨立粒子系統的最概然分布
系綜理論
系統微觀狀態的描述r空間
統計系綜劉維爾定理
微正則系綜
正則系綜
等溫-等壓系綜
巨正則系綜開系的熱力學公式
系綜理論和經典熱力學系統
量子統計
漲落理論和漲落耗散定理
非平衡態統計理論

『肆』 熱力學與統計物理學怎麼學

你好，
熱力學（thermodynamics）是自然科學的一個分支，主要研究熱量和功之間的轉化關系。熱力學是研究物質的平衡狀態以及與准平衡態，以及狀態發生變化時系統與外界相互作用（包括能量傳遞和轉換）的物理、化學過程的學科。熱力學適用於許多科學領域和工程領域，如發動機，相變，化學反應，甚至黑洞等等。
熱力學，全稱熱動力學，是研究熱現象中物態轉變和能量轉換規律的學科；它著重研究物質的平衡狀態以及與准平衡態的物理、化學過程。
熱力學是熱學理論的一個方面。熱力學主要是從能量轉化的觀點來研究物質的熱性質，它揭示了能量從一種形式轉換為另一種形式時遵從的宏觀規律。熱力學是總結物質的宏觀現象而得到的熱學理論，不涉及物質的微觀結構和微觀粒子的相互作用。因此它是一種唯象的宏觀理論，具有高度的可靠性和普遍性。熱力學三定律是熱力學的基本理論。
定律
第零定律
兩個熱力學系統均與第三個系統處於熱平衡狀態，此兩個系統也必互相處於熱平衡。
熱力學第零定律的重要性在於它給出了溫度的定義和溫度的測量方法。定律中所說的熱力學系統是指由大量分子、原子組成的物體或物體系。它為建立溫度概念提供了實驗基礎。這個定律反映出：處在同一熱平衡狀態的所有的熱力學系統都具有一個共同的宏觀特徵，這一特徵是由這些互為熱平衡系統的狀態所決定的一個數值相等的狀態函數，這個狀態函數被定義為溫度。而溫度相等是熱平衡之必要的條件。
希望能幫到你。

『伍』 熱力學三個基本定律的物理本質，三者有什麼樣的關系

（1）熱力學第一定律的本質

對於組成不變的封閉體系，內能的改變只能是體系與環境之間通過熱和功的交換來體現。

（2）熱力學第二定律的本質

在孤立體系中，自發變化的方向總是從較有序的狀態向較無序的狀態變化，即從微觀狀態數少的狀態向微觀狀態數多的狀態變化，從熵值小的狀態向熵值大的狀態變化。

（3）熱力學第三定律的本質

在0K時任何純物質的完美晶體的熵值為零。

在統計物理學上，熱力學第三定律反映了微觀運動的量子化。在實際意義上，第三定律並不像第一、二定律那樣明白地告誡人們放棄製造第一種永動機和第二種永動機的個圖。而是鼓勵人們想方高法盡可能接近絕對零度。目前使用絕熱去磁的方法已達到10.6K，但永遠達不到0K。

(5)熱力學統計物理哪些擴展閱讀：

自從焦耳以無以辯駁的精確實驗結果證明機械能、電能、內能之間的轉化滿足守恆關系之後，人們就認為能量守恆定律是自然界的一個普遍的基本規律。

能量既不能憑空產生，也不能憑空消失，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到另一個物體，在轉移和轉化的過程中，能量的總量不變。

物體運動具有機械能、分子運動具有內能、電荷具有電能、原子核內部的運動具有原子能等等，可見，在自然界中不同的能量形式與不同的運動形式相對應。

『陸』 統計物理學和熱力學比較，在研究方法上各有哪些特點

一、熱力學與統計物理的研究對象、方法與特點
研究對象：宏觀物體熱性質與熱現象有關的一切規律。
方法與特點：
熱力學：
以大量實驗總結出來的幾條定律為基礎，應用嚴密
邏輯推理和嚴格數學運算來研究宏觀物體熱性質與
熱現象有關的一切規律。
較普遍、可靠，但不能求特殊性質。
統計物理：
從物質的微觀結構出發，考慮微觀粒子的熱運動，
通過求統計平均來研究宏觀物體熱性質與熱現象有
關的一切規律。
可求特殊性質，但可靠性依賴於微觀結構的假設，
計算較麻煩。
兩者體現了歸納與演繹不同之處，可互為補充，取長
補短。
宏觀與微觀的關系：
微觀粒子的熱運動與系統的各種宏觀熱
現象之間存在著內在的聯系。宏
觀量等於微觀量的統計平均
值。
宏觀與微觀
宏觀現象與宏觀量：
宏觀現象即一個系統所表現出來的各
種物理性質以及這些性質的變化規律。描述一個系統宏觀
性質的物理量稱為宏觀量。例：
P
、
V、
T
、
E
、
C等。
微觀運動與微觀量：
微觀運動即系統內部的微觀粒子的熱
運動。描述微觀粒子熱運動的
物理量稱為微觀量。例：
m
、
v
、

等。
二、熱力學理論的發展
1 經典熱力學
1824
年：
卡諾定理：
卡諾（Carnot）
1840』s：熱力學第一定律：
能量守恆定律
邁爾（Mayer）、焦耳(Joule)
1850』s：熱力學第二定律、熵增加原理：
克勞修斯（Clausius）、開爾文（Kelvin）：
1906
年：
熱力學第三定律：
能斯特定理，能斯特（Nernst）
Sadi Carnot
(1796-1832 )
J.R.Mayer
(1814-1878)
J.P.Joule
(1818-1889)
R. Clausius
(1822-1888)
W. T. Kelvin
(1824-1907)
W. H. Nernst
(1864-1941)
•
不涉及時間與空間；
•
以平衡態、准靜態過程、可逆過程為模型；
•
經典熱力學



靜熱力學。
經典熱力學特點：
（
1
）線性非平衡態熱力學
翁薩格（Onsager），1968年諾貝爾獎
2 非平衡態熱力學（1930』s）
（
2
）非線性非平衡態熱力學
普里果金（Prigogine），1977年諾貝爾化學獎
Lars Onsager
(1903-1976)
Llya

Prigogine
(1917-2003)
•
工程熱力學
•
有限時間熱力學
•
……
3 現代熱力學
三. 統計物理理論的發展
量子統計理論：

普朗克（
Planck
（
1858~1947
））愛因斯坦
（ Einstein
（
1879~1955
））、玻色、費米、狄拉克等將量子
力學理論與統計理論相結合，建立並完善了量子統計理論。
起源：
氣體分子動理論（
Kinetic Theory of Gases
）
第一個氣體分子動理論模型的提出：
1738
年，由瑞士物理學
家柏努利（
Daniel Bernoulli
）提出。
統計物理系統理論的建立：
奧地利物理學家玻爾茲曼
（
Ludwig Bottzmann， 1844~1906
）、美國科學家吉布斯
（ J. Willard Gibbs，

1839~1903
）等人做了統計物理奠基性
的工作，發展了統計系綜理論，從而
真正開創了統計物理的
系統理論。
吉布斯
(Josiah Willard
Gibbs,1839-1903),
美國
理論物理學家,統計系
綜理論的首創者
柏努利（
Daniel
Bernoulli，1700-
1782)
1
）提出柏努利原理
2
）從氣體粒子碰撞
容器壁的觀點說明壓
強，最早採用數學方
式表述氣體運動論。
麥克斯韋（
James
Clerk Maxwell 1831-
1879)
從事電磁理論、分子
物理學、統計物理
學、光學等方面的研
究，建立的電磁場理
論。

『柒』 物理學包括哪些學科

經典力學及理論力學(Mechanics)：研究物體機械運動的基本規律的規律


電磁學及電動力學(Electromagnetism
and
Electrodynamics)：研究電磁現象，物質的電磁運動規律及電磁輻射等規律


熱力學與統計物理學(Thermodynamics
and
Statistical
Physics)：研究物質熱運動的統計規律及其宏觀表現


相對論和時空物理(Relativity)：研究物體的高速運動效應，相關的動力學規律以及關於時空相對性的規律


量子力學(Quantum
mechanics)：研究微觀物質運動現象以及基本運動規律


此外，還有：粒子物理學、原子核物理學、原子分子物理學、固體物理學、凝聚態物理學、激光物理學、等離子體物理學、地球物理學、生物物理學、天體物理學、聲學、電磁學、光學、無線電物理學、熱學、量子場論、低溫物理學、半導體物理學、磁學、液晶、醫學物理學、非線性物理學、計算物理學等等。


通常還將理論力學、電動力學、熱力學與統計物理學、量子力學統稱為四大力學。

『捌』 熱力學統計物理算經典物理嗎

不算經典物理。

以下是熱力學的相關介紹：

熱力學定律，是描述物理學中熱學規律的定律，包括熱力學第零定律、熱力學第一定律、熱力學第二定律和熱力學第三定律。其中熱力學第零定律又稱為熱平衡定律，這是因為熱力學第一、第二定律發現後才認識到這一規律的重要性；熱力學第一定律是能量守恆與轉換定律在熱現象中的應用；熱力學第二定律有多種表述，也叫熵增加原理。

能量守恆與轉換定律是自然界的基本規律之一。它指出: 自然界中的一切物質都具有能量， 能量不可能被創造， 也不可能被消滅； 但能量可以從一種形態轉變為另一種形態， 且在能量的轉化過程中能量的總量保持不變。

以上資料參考網路——熱力學

『玖』 熱力學與統計物理的內容簡介

本教材是參照綜合性大學物理系本科熱力學與統計物理課程教學大綱編寫的．全書共10章，系統地闡述熱力學和統計物理學的基本規律、基本理論和方法，分別從宏觀上和微觀上描述熱力學系統的熱現象和熱性質．各章的主要內容是：第1、2章熱力學基本概念，第零、第一、第二和第三定律，特性函數法；第3章相平衡和相變的熱力學理論，化學熱力學；第4章線性不可逆過程熱力學；第5章統計規律性，概率分布，等概率原理，近獨立粒子系統計方法；第6章系綜理論；第7、8章系綜理論對經典系統和量子系統的應用，第9章漲落理論，相關函數，線性響應和漲落耗散定理；第10章近平衡的非平衡統計理論．部分章節後面給出例題，每章後面附有習題並給出答案。
本書可作為理工科大學和師范大學物理專業或相近專業的教材和參考書，也可供有關研究生、教師等參考。

『拾』 熱力學是統計物理學嗎

熱力學
不是
統計物理學
，熱力學是用
宏觀
的方法研究
熱現象
，統計物理學是用
微觀
的方法研究熱現象。雖然兩者都是研究熱現象的，但理論體系是完全不一樣的。
熱力學是一門極其優美的
理論
，只使用最
簡單的數學
方法，通過四大基本定律，也就是熱零
定律
、熱一定律、熱二定律、熱三定律。完全不依靠實驗，僅從四大基本定律推導出整個理論體系。
統計物理學則要使用復雜的
數學方法
，還要依靠實驗。