热力学与统计物理

国家级

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课程介绍

《热力学与统计物理》课程简介 课程简介 课程目标:“热力学与统计物理”是物理学中发展相当成熟的基础课程之一。在物理学领域,与“经典力学”、“电动力学”、“量子力学”一起,构成大学阶段物理学的经典核心内容。本课程要求学生掌握热力学与统计物理的基本思想和基本方法,能利用热力学及系综理论的初步解析与数值方法处理平衡态热力学体系以及...

教学单元
  • 第1章 热力学与统计物理I:热力学基础
    • 01-01

      引言 基础回顾

    • 01-02

      热力学基本定律-I

    • 01-03

      热力学基本定律-II

    • 01-04

      分子动理学

  • 第2章 热力学与统计物理I:统计分布
    • 02-01

      概率与统计简介 玻耳兹曼分布

    • 02-02

      统计物理的基本想法及应用举例

    • 02-03

      正则系综及应用举例 I

    • 02-04

      正则系综及应用举例 II

    • 02-05

      热力学第三定律 黑体辐射能均分定理

  • 第3章 热力学与统计物理I:量子统计法
    • 03-01

      Planck黑体辐射定律

    • 03-02

      Einstein的光量子

    • 03-03

      光量子 Bose黑体辐射推导

    • 03-04

      多粒子统计 玻色与费米分布

    • 03-05

      粒子数可变系统

    • 03-06

      巨正则系综 Fermi-Dirac统计应用

  • 第4章 热力学与统计物理I:相变初步
    • 04-01

      相变的概念

  • 第5章 热力学与统计物理II:绪论与系综理论基础
    • 05-01

      绪论

    • 05-02

      相空间和运动方程

    • 05-03

      Liouville定理及其意义

    • 05-04

      微正则系综

    • 05-05

      微正则分布与热力学公式,应用

  • 第6章 热力学与统计物理II:正则系综与巨正则系综
    • 06-01

      系统与热库的平衡,正则系综

    • 06-02

      配分函数和热力学量,正则系综与微正则系综之间的关系

    • 06-03

      能量均分定理和Virial定理,集团展式,固体热容量

    • 06-04

      顺磁性、负温度,铁磁相变

    • 06-05

      系统与粒子库的平衡,巨正则系综

    • 06-06

      巨配分函数和热力学量,应用,粒子数起伏

  • 第7章 热力学与统计物理II:量子统计初步
    • 07-01

      量子力学的系综理论 密度矩阵

    • 07-02

      各种系综的统计

    • 07-03

      不可区分粒子系统

    • 07-04

      自由粒子系统的密度矩阵和配分函数

  • 第8章 热力学与统计物理II:相变与临界现象(I)
    • 08-01

      连续相变

    • 08-02

      举例和模型

    • 08-03

      临界指数

    • 08-04

      Landau平均场理论

    • 08-05

      标度定律

  • 第9章 热力学与统计物理II:统计物理中的数值计算方法初步
    • 09-01

      Monte Carlo初步

    • 09-02

      Metropolis算法

    • 09-03

      二维Ising 模型及二维XY模型的Monte Carlo方法

    • 09-04

      Advanced算法

    • 09-05

      量子Monte Carlo初步

    • 09-06

      Stochastic Series Expansion方法

  • 第10章 热力学与统计物理II:相变与临界现象(II)
    • 10-01

      实空间重正化群方法

    • 10-02

      动量空间重正化群方法 量子相变

  • 第11章 热力学与统计物理II:涨落与关联
    • 11-01

      涨落的准热力学理论

    • 11-02

      临界点附近的涨落和关联

    • 11-03

      布朗运动理论

    • 11-04

      时间关联函数 涨落耗散定理

    • 11-05

      应用

  • 第12章 热力学与统计物理II:非平衡态统计基础
    • 12-01

      Boltzmann方程的驰豫时间近似 应用

    • 12-02

      Boltzmann积分微分方程

    • 12-03

      H定理 细致平衡原理

教材
  • 主教材
    Statistical Mechanics
    ISBN:

    978-0-12-382188-1

    主编:

    P. K. Pathria & P.D. Beale

    Elsevier
  • 主教材
    Elements of Statistical Mechanics
    ISBN:

    0750623470

    主编:

    D ter Haar

    Butterworth Heinemann
课程信息
课程类型:

理论课

课程属性:

专业基础课/技术基础课

课程学时:

101.0

学校:

复旦大学

学科门类:

理学

专业大类:

物理学类

专业类:

物理学

适用专业:

物理学

学习人数:

20712

评论数:

14

教学团队
  • 陈焱

    课程负责人

    教授

  • 金晓峰

    主讲教师

  • 林志方

    主讲教师

    教授