《统计热力学导论》是2004年北京大学物理化学丛书出版社出版的图书。

本书首先简明而系统地介绍了经典分析力学和量子力学的基本内容，力求将统计理论植根于力学原理之上，使两者有机地融合，展现统计热力学的完美性和科学性。这样不仅有助于读者排除学习中的障碍，而且使他们能真正领会统计热力学的基本原理和方法的实质，为掌握与发展统计力学奠定坚实的理论基础。

本书主要介绍平衡态统计势力学的基本原理、方法及典型应用。全书分三篇，共16章。每一篇力学及微观运动状态描述，提供必要的经典分析力学与量子力学基础以及量子太与相空间体积的对应关系，以便量子统计与经典统计相互过渡。第二篇近独立子体系的统计理论，以等概率原理作为统计的基本假设。采用概庇法导出三种统计分布律，通过理想气体系统介绍统计力学处理问题的方法。第三篇统计系统理论，介绍统计力学处理普遍体系的原理与方法，并瘵其应用于各类典型的化学体系，适当介绍了该领域的新进展。

编著者在北京大学化学学院为研究生讲授统计势力学20余年，讲义历经修改，最后形成本书。其内容，从科学性、系统性及实用性诸方面受了实践的检验。本书可作为各类高等院校化学专业及相近专业的教材及参考用书。

绪论

0.1 统计物理发展简况

0.2 概率概念及其基本关系

习题

参考书目

第一篇 力学及微观运动状态的描述

第1章 经典分析力学

1.1 lagrange 形式的 newton运动方程

1.2 结束与自由度

1.3 广义坐标和广义速率

1.4 lagrange运动方程在坐标变换下的不变性

1.5 动能定理

1.6 机械能守恒定理

1.7 lagrange方程实例

1.8 广义动量和hamilton变量

1.9 hamilton函数和hamilton运动方程

1.10 hamilton函数的物理意义

1.11 hamilton函数随时间变化的定理和能量积分

1.12 循环坐标

1.13 hamilton方程实例

习题

第2章 微观运动状态的经典描述

2.1 体系和子体系

2.2 微观运动状态的经典描述——相空间

2.3 相空间的重要特性——相体积不变定理

习题

第3章 微观运动状态的量子描述

3.1 量子力学原理概要

3.2 单个粒子运动状态的量子描述

3.3 体系微观运动状态的量子描述

3.4 量子态与相空间体积之间的对应关系

习题

第二编 近独立子体系的统计理论

第4章 bose-einstein,fermi-dirac及maxwell-boitzmann的统计分布律

4.1 宏观态和配容(微观态)

4.2 平衡态统计力学的基本假设——等概率原理

4.3 能级分布及其微观状态数

4.4 Maxwell-Boltzmann分布律

4.5 Bose-Einstein分布律

4.6 Fermi-Dirac分布律

4.7 三种统计分布律的比较及应用范围

习题

第5章 统计热力学的基本公式

5.1 统计原理和期望值公式

5.2 定域子体系的热力学公式

5.3 体系的配分函数及其与体系微观状态数的关系

5.4 离域经典子体系的热力学公式

习题

第6章 配分函数

6.1 配分函数的分解定理

6.2 配分函数分解定理的一个重要应用

6.3 平动子的配分函数及热力学函数

6.4 刚性直线转子的转动配分函数及热力学函数

6.5 非直线型分子的转动配分函数及热力学函数

6.6 振动配分函数

6.7 双原子分子的摩尔振动热力学函数

6.8 电子配分函数

6.9 核配分函数

6.10 分子内旋转的配分函数

6.11 配分函数求算实例及在分布律中的应用

习题

第7章 经典统计分布函数及其应用

7.1 经典统计分布函数及求统计平均的普遍公式

7.2 动量分布函数

7.3 速率分布函数-Maxwell速率分布律

7.4 平动能分布函数

7.5 气体分子碰壁数

7.6 重力场中的气体分子随高度的分布

7.7 能量均分定理及其应用

7.8 简谐振子的分布函数

7.9 理想气体的压力

习题

第8章 理想气体的热力学函数

8.1 标准摩尔热力学函数的定义

8.2 标准摩尔热力学函数间的关系

8.3 标准摩尔热力学函数表

8.4 双原子分子的振一转配分函数

8.5 热力学函数的求算实例及应用

8.6 热力学函数的统计值与实验值的比较和残余熵

8.7 理想气体纯物质的化学势

习题

第9章 理想混合气体及其反应的化学平衡

9.1 非定域多组分独立子体系的Maxwell-Boltzmann分布律

9.2 体系配分函数与粒子配分函数之间的关系

9.3 理想混合气体的热力学函数

9.4 理想混合气体的几个重要性质

9.5 理想气体等温等压混合的规律性

9.6 理想混合气体中各物质的化学势

9.7 理想气体反应的化学平衡条件

9.8 化学反应体系的能量标度

9.9 平衡常量的统计表式

9.10 化学平衡等温式及平衡常量的另一推引法

9.11 AEm(0K)的求算法

9.12 温度及压力对平衡常量的影响

9.13 平衡常量求算实例

习题

第三篇 统计系综理论

第10章 统计系综原理

10.1 统计系综及其类型

10.2 统计分布函数及系综求统计平均的普遍公式

10.3 Liouville定理

10.4 微正则系综的分布函数与等概率原理

10.5 微观状态数与热力学量的关系

10.6 微正则系综求体系的热力学函数

10.7 正则系综的分布函数

10.8 正则分布与热力学函数

10.9 涨落及有关公式

10.10 正则系综中体系能量的涨落

10.11 巨正则系综的分布函数

10.12 巨正则分布与热力学函数

10.13 巨正则系综中体系粒子数的涨落和能量的涨落

10.14 巨正则系综在吸附上的应用实例

10.15 T,P,N系综的分布函数及热力学函数的统计表达式

10.16 等温等压系综中体系体积的涨落

10.17 统计系综之间的联系及其在求统计平均上的等效性

10.18 由巨正则分布导出近独立子的能级分布

10.19 非理想气体的状态方程

习题

参考文献

第11章 涨落的准热力学理论

11.1 封闭体系热力学量偏差的概率分布

11.2 封闭体系热力学量涨落的求算实例

11.3 开放体系热力学量偏差的概率分布

11.4 开放体系热力学量涨落的求算实例

11.5 关联函数和临界点附近的涨落

习题

第12章 理想量子气体

12.1 N。参数及简并性判据

12.2 理想量子气体热力学函数的统计表达式

12.3 弱简并量子气体的宏观性质

12.4 强简并理想Fermi气体的性质

12.5 金属电子气的热容

12.6 半导体中电子和空穴的平衡统计分布

12.7 热辐射的统计理论

12.8 Bose-Einstein凝聚

习题

参考文献

第13章 固体的统计理论

13.1 晶体的动能与势能

13.2 原子晶体热容的经典统计理论

13.3 原子晶体的量子配分函数

13.4 Einstein理论

13.5 Debye理论

13.6 原子晶体的物态方程及Griineisen定律

13.7 晶体特征温度的求算法

13.8 晶体中的无序和缺陷

13.9 热缺陷的统计理论

……

人名姓氏英汉对照

《统计热力学导论》首先简明而系统地介绍了经典分析力学和量子力学的基本内容,力求将统计理论植根于力学原理之上,使两者有机地融合,展现统计热力学的完美性和科学性。这样不仅有助于读者排除学习中的障碍,而且使他们能真正领会统计热力学的基本原理和方法的实质,为掌握与发展统计力学奠定坚实的理论基础。

《统计热力学导论》主要介绍平衡态统计势力学的基本原理、方法及典型应用。全书分三篇,共16章。每一篇力学及微观运动状态描述,提供必要的经典分析力学与量子力学基础以及量子太与相空间体积的对应关系,以便量子统计与经典统计相互过渡。第二篇近独立子体系的统计理论,以等概率原理作为统计的基本假设。采用概庇法导出三种统计分布律,通过理想气体系统介绍统计力学处理问题的方法。第三篇统计系统理论,介绍统计力学处理普遍体系的原理与方法,并瘵其应用于各类典型的化学体系,适当介绍了该领域的新进展。

编著者在北京大学化学学院为研究生讲授统计势力学20余年,讲义历经修改,最后形成《统计热力学导论》。其内容,从科学性、系统性及实用性诸方面受了实践的检验。《统计热力学导论》可作为各类高等院校化学专业及相近专业的教材及参考用书。