エッセンシャル統計力学

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エッセンシャル統計力学

  • 小田垣 孝【著】
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  • サイズ A5判/ページ数 208p/高さ 21cm
  • 商品コード 9784785322557
  • NDC分類 421.4
  • Cコード C3042

内容説明

ミクロな状態の時間変化などをインタラクティブな動画で仮想体験することで理解がより深められ、現象のイメージも掴める。統計力学が誕生するまでの熱力学の発展を、プロローグとして本書の冒頭にまとめた。熱力学の基本とよく使われる数学の公式、量子力学に関する必要な知識などを付録にまとめた。

目次

1 熱力学から統計力学へ
2 ミクロカノニカルアンサンブル
3 カノニカルアンサンブル
4 いろいろなアンサンブル
5 ボース粒子とフェルミ粒子
6 理想ボース気体
7 理想フェルミ気体
8 相転移の統計力学
付録

著者等紹介

小田垣孝[オダガキタカシ]
1968年京都大学理学部卒、1975年理学博士(京都大学)。1979年ニューヨーク市立大学物理学科研究員。1982年ブランダイス大学物理学科助教授。1989年京都工芸繊維大学工芸学部教授。1993年九州大学理学部教授。1998年九州大学大学院理学研究科教授。2000年九州大学大学院理学研究院教授。2009年九州大学名誉教授。東京電機大学理工学部教授。2016年科学教育総合研究所(株)代表取締役。専攻は、物性理論、統計力学、不規則系の物理学(本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです)
※書籍に掲載されている著者及び編者、訳者、監修者、イラストレーターなどの紹介情報です。

出版社内容情報

初学者向けに基本公式の導出をできるだけ簡明に行い、基本の考え方を体系的に解説。Webを用いたシミュレーションとも連係させた。 初めて統計力学を学ぶ人のために、統計力学の基本的な考え方を体系的に解説した。そのため、取り上げるテーマを精選し、初心者がスモールステップで学べるように各章の順序も工夫を施した。
 統計力学では、微視的状態の数を求めるというなじみの薄い手続きが必要となるため、物理学を専攻する学生にとっても取りかかりにくい科目となっている。そこで本書では、基本公式の導出をできるだけ簡明に行い、またバーチャルラボラトリー(Webを用いたシミュレーション)とも連係させて直観的な理解を助けるようにした。ミクロな状態の時間変化などをインタラクティブな動画で仮想体験することによって、議論の展開の理解が少しでも深められれば幸いである。

プロローグ

1.熱力学から統計力学へ
 1.1 巨視的な記述と微視的な記述
 1.2 温度の異なる2つの系の接触
 1.3 ボルツマンの関係式
 1.4 アンサンブル理論

2.ミクロカノニカルアンサンブル
 2.1 等重率とエントロピー
 2.2 古典理想気体の状態方程式
 2.3 2準位系

3.カノニカルアンサンブル
 3.1 熱溜に接した系
 3.2 2準位系
 3.3 分配関数と自由エネルギー
 3.4 古典理想気体
 3.5 調和振動子の集まり
 3.6 エネルギーのゆらぎと比熱
 3.7 いくつかの応用例

4.いろいろなアンサンブル
 4.1 グランドカノニカルアンサンブル
 4.2 T‐P アンサンブル

5.ボース粒子とフェルミ粒子
 5.1 ボース粒子とフェルミ粒子
 5.2 ボース分布とフェルミ分布
 5.3 水素分子の回転比熱

6.理想ボース気体
 6.1 ボース粒子系の基本公式
 6.2 高温の極限における性質
 6.3 低温における振る舞いとボーズ‐アインシュタイン凝縮
 6.4 空洞輻射
 6.5 格子振動のデバイ模型

7.理想フェルミ気体
 7.1 フェルミ粒子系の基本公式
 7.2 絶対零度における性質
 7.3 有限温度における性質

8.相転移の統計力学
 8.1 相転移
 8.2 イジング模型の相転移

 付録A 熱力学のまとめ
 付録B よく使われる数学公式
 付録C 微視状態の数とエントロピー
 付録D 古典理想気体の微視状態の数
 付録E 2原子分子の運動
 付録F 量子力学のいくつかの結果
 付録G ボース‐アインシュタイン積分
 付録H フェルミ‐ディラック積分
 付録I 臨界現象の新しい考え方

小田垣 孝[オダガキタカシ]
著・文・その他