统计物理
学分:3

课程简介:本课程主要讲解热运动的规律、与热运动相关的物理特性以及宏 观物质系统的演化过程。课程首先从热运动的宏观理论切入,引出热力学第一定 律、第二定律以及第三定律。热力学以这几个基本规律为基础,应用数学方法, 通过逻辑演绎可以得出物质各种宏观性质之间的关系、宏观过程的方向等。这方 面,着重介绍理想气体、均匀物质、单元系以及多元系的相变的热力学过程。然 而,热力学规律与物质的具体微观结构,把物质看成连续体,用连续函数分析, 因此不能解释涨落现象。为了克服这个局限性,需要从微观统计的角度重新看待 热运动。课程接下来从统计物理学的角度深入分析热运动的本质,将热力学中的 三个基本规律归结为一个基本的统计原理,阐明这三个定律的统计意义,解释涨 落现象,求得具体的物质的特性。这方面,主要介绍平衡态中的玻尔兹曼统计、 波色统计和费米统计,接着引出相互作用的粒子组成的系统中的系综理论,最后 简单介绍涨落理论和非平衡态初步统计理论。

教学目的:通过本课程的学习,要求能够掌握热力学和统计物理中的基本物 理概念。具体地,掌握研究热运动的三个基本定律以及它们的适用范围以及局限 性,掌握平衡态中的不同统计分布原理以及适用系统,掌握涨落的物理本质以及 相关的研究手段等。