Смирнов В.П. Курс статистической физики. Конспект лекций
Подождите немного. Документ загружается.
В.П. Смирнов
КУРС СТАТИСТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ
Конспект лекций
Санкт-Петербург
2010
Z=∫exp(-H/kT) dΓ
S=k ln(∆w)
F = - kT ln(Z)
dF = - S dT- p dV+µ dN
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ
В.П. Смирнов
КУРС СТАТИСТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ
Конспект лекций
Санкт-Петербург
2010
В.П. Смирнов. Курс статистической физики. Конспект лекций – СПб: СПбГУ
ИТМО, 2010. – 99 с.
Конспект лекций содержит основы равновесной и неравновесной, классической
и квантовой статистической физики. Изложение основного материала
иллюстрируется большим количеством подробно разобранных примеров
применения методов статистической физики для определения термодинамических
характеристик простейших моделей физических систем.
Курс адресован студентам инженерно-физического факультета, обучающимся
по специальностям: 140400 (техническая физика), 20020101 (биомедицинская
оптика), 20020104 (лазерная технология), 20020107 (оптика светового дизайна)
Рекомендовано к печати Ученым Советом естественнонаучного факультета СПбГУ
ИТМО (протокол № 3 от 9 ноября 2010 года)
В 2009 году Университет стал победителем многоэтапного конкурса, в
результате которого определены 12 ведущих университетов России,
которым присвоена категория «Национальный исследовательский
университет». Министерством образования и науки Российской
Федерации была утверждена Программа развития государственного
образовательного учреждения высшего профессионального
образования «Санкт-Петербургский государственный университет
информационных технологий, механики и оптики» на 2009–2018 годы.
© Санкт-Петербургский государственный университет
информационных технологий, механики и оптики, 2010
© В.П. Смирнов, 2010
H
T
p
P M
E V m
T p µ
τ
N
s = 3N
6N = 2s r
i
p
i
= m
i
= mv
i
m
i = 1, 2, ..., N
q
i
p
j
j = 1, 2, ..., 3N q
j
q p
j
p
H
H(q, p) =
3N
X
j=1
p
2
j
2m
+ U(q),
U(q)
j
=
∂H
∂p
j
,
j
= −
∂H
∂q
j
.
x
1
= q
1
1
=
1
=
p
1
m
;
1
=
∂U
∂x
1
= F
1x
;
p
1
= m
1
; m
1
= F
1x
q p q(t) p(t)
q
j
(0) = q
(0)
j
p
j
(0) = p
(0)
j
.
N
N ≈ 10
23
T V
N
N 6N
q
j
p
j
q, p
(q, p)
(q)
(p) 3N
dq dp =
Q
3N
j=1
dq
j
dp
j
τ dqdp dt
dt/τ τ
dqdp
dqdp ρ
q p dw
dq dp
dt
τ
−→
τ → ∞
dw = ρ(q, p) dq dp .
Z
ρ(q, p)dq dp = 1 .
ρ(q, p)
dq dp
q p A = A(q, p) P(p) =
P
N
i=1
p
i
M(q, p) =
P
N
i=1
r
i
× p
i
q(t)
p(t) A(q(t), p(t))
A A
τ
A =
1
τ
Z
τ
0
A(q(t), p(t))dt −→
τ → ∞
Z
A(q, p)dw =
Z
A(q, p)ρ(q, p) dq dp .
6N
A
A
A
A A