熱力学・統計力学

熱力学・統計力学

原書名 Thermodynamics and Statistical Mechanics
著者名 伊藤 伸泰
青木 圭子
発行元 丸善出版
発行年月日 2012年01月
判型 B5変
ページ数 480ページ
ISBN 978-4-621-06573-0
Cコード 3042
ジャンル 物理学 >  熱・統計力学

内容紹介

物性理論から宇宙論・原子核物理まで、幅広い分野からの実例から熱統計物理学の全容を見通す構成。物理学者の実際の研究の方法に即し、まず鍵となる重要な実験結果から出発して理論の枠組を構築、基本的な方程式を定式化した後に新しい現象を調べてゆく。丁寧な記述・豊富な図解・さまざまな重要な例と問題によって読者の理解がさらに深まる。

目次

第1部 熱力学
 第1章 平衡状態と状態量
  1.1 はじめに
  1.2 系,相および状態量
  1.3 平衡状態と温度――熱力学第0法則
  1.4 理想気体の分子運動論
  1.5 圧力,仕事および化学ポテンシャル
  1.6 熱と熱容量
  1.7 実在気体の状態方程式
  1.8 比熱
  1.9 状態の変化――可逆および不可逆過程
  1.10 完全および不完全微分形式,線積分
 第2章 熱力学法則
  2.1 熱力学第1法則
  2.2 カルノー・サイクルとエントロピー
  2.3 エントロピーと熱力学第2法則
  2.4 エントロピーと熱力学第2法則の微視的な解釈
  2.5 大域および局所平衡
  2.6 熱機関
  2.7 オイラー方程式とギブス‐デュエムの関係
 第3章 相転移と化学反応
  3.1 ギブズの相律
  3.2 相平衡とマクスウェル則
  3.3 質量作用の法則
  3.4 熱力学法則の応用
 第4章 熱力学ポテンシャル
  4.1 エントロピー最大の原理
  4.2 熱力学ポテンシャルとしてのエントロピーとエネルギー
  4.3 ルジャンドル変換
  4.4 自由エネルギー
  4.5 エンタルピー
  4.6 自由エンタルピー
  4.7 グランドポテンシャル
  4.8 すべての変数の変換
  4.9 マクスウェルの関係式
  4.10 ヤコビ変換
  4.11 熱力学的安定性
第2部 統計力学 
 第5章 微視的な状態の数とエントロピー
  5.1 はじめに
  5.2 位相空間
  5.3 エントロピーの統計力学的な定義
  5.4 ギブズのパラドックス
  5.5 Ωの量子力学的数え上げ  
 第6章 アンサンブル理論とミクロカノニカルアンサンブル
  6.1 位相空間上の分布とエルゴード仮説
  6.2 リュービルの定理
  6.3 ミクロカノニカルアンサンブル
  6.4 アンサンブルのエントロピー
  6.5 不確かさ関数
 第7章 カノニカルアンサンブル
  7.1 ギブズの修正因子の基礎
  7.2 相互作用をしない粒子の系
  7.3 アンサンブル平均による物理量の計算
  7.4 ミクロカノニカルアンサンブルとカノニカルアンサンブルとの関係
  7.5 揺らぎ
  7.6 ビリアル定理と等分配則
  7.7 さらなる理解のために:あらゆる分布の平均としてのカノニカル分布
 第8章 カノニカルアンサンブルの応用
  8.1 ボルツマン統計による量子系の扱い
  8.2 常磁性
  8.3 2準位系の負の温度
  8.4 分子が内部自由度をもつ気体
  8.5 相対論的な理想気体
 第9章 グランドカノニカルアンサンブル
  9.1 グランドカノニカルアンサンブルでの揺らぎ
第3部 量子統計
 第10章 密度演算子
  10.1 基礎
  10.2 純粋状態と混合状態
  10.3 密度行列の性質
  10.4 量子統計と密度行列
 第11章 多粒子系の波動関数の対称性
  11.1 2粒子の対称波動関数の規格化
  11.2 理想気体
 第12章 理想量子系のグランドカノニカルアンサンブルでの記述
 第13章 理想ボーズ気体
  13.1 超相対論的ボーズ気体
 第14章 理想フェルミ気体
  14.1 縮退したフェルミ気体
  14.2 補足:自然単位
 第15章 相対論的ボーズおよびフェルミ気体の応用
  15.1 ビッグバンや重イオン衝突の際のクォーク・グルオンプラズマ
第4部 実在気体と相転移
 第16章 実在気体
  16.1 メイヤーのクラスター展開
  16.2 ビリアル展開
 第17章 相転移の分類
  17.1 対応状態の原理
  17.2 臨界指数
  17.3 相転移の例
 第18章 イジング模型とハイゼンベルグ模型  

出版社からのメッセージ

本書は、2009年4月にシュプリンガー・ジャパン株式会社より出版された同名書籍を再出版したものです。

本書籍は価格変更に伴い、ISBNを変更しました。
旧ISBN:978-4-621-06168-8
内容に変わりはありません。

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