Kertész János - Zaránd Gergely - Deák András
Statisztikus fizika
TARTALOM, ISMERTETŐ
Tartalom
Előszó
1 A statisztikus fizika alapjai
1.1 A statisztikus fizika alapfogalmai
1.1.1. Az egyensúly fogalma
1.1.2. Mikro- és makroállapotok, ergodicitás
1.1.3. Átlagok, sokaságok
1.1.4. Irreverzibilitás
1.2 Az egyensúlyi állapot
1.2.1. A Liouville-egyenlet és következményei
1.2.2. Sűrűségmátrix és Neumann-egyenlet
1.3 A mikrokanonikus sokaság
1.3.1. állapotsűrűség, állapotszám, normál rendszerek
1.3.2. A mikrokanonikus sokaság definíciója és jellemzői
1.4 Adiabatikus, kvázisztatikus folyamatok, kapcsolat a termodinamikával
1.4.1. Adiabatikus, kvázisztatikus folyamatok
1.4.2. Kapcsolat a termodinamikával
1.4.3. Fundamentális egyenlet, termodinamikai összefüggése
1.4.4. Főtételek
1.5 Kanonikus sokaság, szabadenergia, ekvipartíció
1.5.1. Kanonikus sokaság
1.5.2. Szabadenergia
1.5.3. Néhány alkalmazás
1.6 További sokaságok, termodinamikai potenciálok
1.6.1. általános észrevételek
1.6.2. Nagykanonikus sokaság
1.6.3. TPN-sokaság
1.7 Egyensúly feltétele, stabilitás, fluktuációk
1.7.1. Az információs entrópia és a maximális entrópia elve
1.7.2. Az egyensúly körüli fluktuációk
1.7.3. Korrelációk és válaszfüggvények
1.7.4. Sűrűség fluktuációk és szóráskísérletek
2. Ideális gázok
2.1. Kvantumstatisztikák és a klasszikus átmenet
2.1.1. Bozonok és fermionok
2.1.2. Kapcsolat a részletes egyensúly elvével
2.1.3. Szabad kvantumgáz, állapotsűrűség
2.1.4. állapotegyenlet
2.1.5. A klasszikus határeset
2.1.6. Kvantumkorrekciók, magas hőmérsékleti sorfejtés
2.2. Ideális Fermi-gáz
2.2.1. A Fermi-gáz alapállapota
2.2.2. Alacsony hőmérsékleti viselkedés
2.3. Ideális Bose-gáz, Bose-Einstein-kondenzáció
2.4. Fotongáz, hőmérsékleti sugárzás
2.5. Függelék: A Bethe-Sommerfeld-sorfejtésben szereplő integrálok
2.6. Függelék: A Bose-gáz hőkapacitása a kritikus hőmérséklet felett
3. Kölcsönható rendszerek I: Kvázirészecskék
3.1. Fermi-folyadékok
3.2. Fononok
3.2.1. Rácsrezgések
3.2.2. Fononok termodinamikája
3.3. Szuperfolyékonyság
3.3.1. A hélium-4 fázisátalakulása
3.3.2. Hélium-II
3.3.3. Rotonok
3.3.4. Makroszkopikus kvantumállapot
4. Kölcsönható rendszerek II.
4.1. Az árnyékolás Debye-Hückel-elmélete
4.2. Fázisátalakulások
4.2.1. Viriál sorfejtés, klasszikus híg gázok
4.2.2. Fázisátalakulások osztályozása
4.2.3. Van der Waals-elmélet
4.2.4. Ferromágneses fázisátalakulás
5. Nemegyensúlyi statisztikus fizika
5.1. Időfüggő egyensúlyi fluktuációk
5.2. Lineáris transzport és kereszteffektusok
5.3. Lineáris válaszelmélet
5.3.1. Kubo-formula
5.3.2. Fluktuáció-disszipáció tétel
5.4. Sztochasztikus folyamatok
5.4.1. Brown-mozgás
5.4.2. A folyamatok iránya
5.4.3. Boltzmann-egyenlet
5.4.4. Entrópianövekedés
Tárgymutató
Ismertető
A jegyzet célja, hogy megismertesse a fizikus BSc hallgatókat a statisztikus fizika alapjaival. Tárgyalja az egyensúlyi statisztikus fizika alapjait, az ideális kvantumgázokat. Betekintést ad a kölcsönható rendszerek és a fázisátalakulások elméletébe. A jegyzet kitér a nemegyensúlyi rendszerek elméletének megalapozására és a sztochasztikus folyamatok egyszerűbb eseteire. A jegyzet valamelyest meghaladja a szokásos, alapozó elméleti fizikai kurzus anyagát, de a szerzők tapasztalata szerint leadható (és megtanulható), ha nem marad el egynél több óra a félév során. Ez különösen igaz a kétszintű képzés bevezetése óta, amikor a négy féléves elméleti fizika a BME-n csak az egyik szak-irányon kötelező, a többin egy "Elméleti fizika" két szemeszteres tárgy helyettesíti, jóval szűkebb tematikával.
Forrás: BME Digitális Tankönyvtár
http://tankonyvtar.ttk.bme.hu/allbooksp2.jsp?bookId=96