Bài giảng Vật lí thống kê - ĐH Phạm Văn Đồng

Bài giảng Vật lí thống kê gồm có 6 chương, cung cấp cho người học những kiến thức như: Đối tượng và phương pháp của vật lí thống kê – các cơ sở của lý thuyết xác suất; Luận đề cơ bản của vật lí thống kê; Hàm phân bố Gibbs; Áp dụng phân bố Gibbs vào các hệ thực; Các thống kê lượng tử; Áp dụng các thống kê lượng tử.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vật lí thống kê - ĐH Phạm Văn ĐồngỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH QUẢNG NGÃI TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG --------- BÀI GIẢNG VẬT LÍ THỐNG KÊ NGUYỄN THỊ KIỀU THU 1. Quảng Ngãi, 06/2018Bài giảng Vật lí thống kê MỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦU ....................................................................................................................... 3CHƯƠNG 1. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP CỦA VẬT LÍ THỐNG KÊ – CÁC CƠSỞ CỦA LÝ THUYẾT XÁC SUẤT .................................................................................... 4 1. Đối tượng và phương pháp của vật lý thống kê.......................................................... 4 1.2. Các biến cố ngẫu nhiên và các đại lượng ngẫu nhiên ............................................. 5 1.3. Khái niệm xác suất ..................................................................................................... 8 1.4. Các tính chất của xác suất. Công thức cộng và nhân xác suất ................................... 9 1.5. Trị trung bình của các đại lượng ngẫu nhiên ............................................................ 12 1.6. Các ví dụ về các định luật phân bố của các đại lượng ngẫu nhiên ........................... 15 1.7. Hàm phân bố cho nhiều đại lượng ngẫu nhiên ......................................................... 19BÀI TẬP CHƯƠNG 1 ........................................................................................................ 22CHƯƠNG 2. LUẬN ĐỀ CƠ BẢN CỦA VẬT LÍ THỐNG KÊ ......................................... 24 2.1. Quy luật tính động lực và quy luật tính thống kê ..................................................... 24 2.2. Phương pháp cơ bản của vật lý thống kê .................................................................. 26 2.3. Việc biễu diễn hệ trong không gian pha ................................................................... 28 2.4. Cách mô tả thống kê hệ nhiều hạt. Xác suất trạng thái ............................................ 31 2.5. Định lí Liouville về sự bảo toàn thể tích pha. Cân bằng thống kê ........................... 32BÀI TẬP CHƯƠNG 2 ........................................................................................................ 38CHƯƠNG III. HÀM PHÂN BỐ GIBBS ............................................................................ 39 3.1. Phân bố vi chính tắc Gibbs ....................................................................................... 39 3.2. Phân bố chính tắc Gibbs ........................................................................................... 40 3.3. Ý nghĩa vật lí của các thông số của phân bố chính tắc, thiết lập phương trình cơ bản của nhiệt động lực học ..................................................................................................... 46 3.4. Entrôpi và mối liên hệ của nó với xác suất trạng thái .............................................. 51 3.5. Phân bố Maxwell – Boltzmann ................................................................................ 53 3.6. Phân bố chính tắc lớn Gibbs ..................................................................................... 56BÀI TẬP CHƯƠNG 3 ........................................................................................................ 60CHƯƠNG 4. ÁP DỤNG PHÂN BỐ GIBBS VÀO CÁC HỆ THỰC ................................. 61 4.1. Biểu thức của các hàm nhiệt động theo tích phân trạng thái .................................... 61 4.2. Tích phân trạng thái và các hàm nhiệt động của khí lí tưởng................................... 62 4.3. Áp dụng phân bố chính tắc vào các khí thực ............................................................ 65 4.4. Định lí về sự phân bố đều động năng theo các bậc tự do ......................................... 71BÀI TẬP CHƯƠNG 4 ........................................................................................................ 74CHƯƠNG 5. CÁC THỐNG KÊ LƯỢNG TỬ.................................................................... 75 1Bài giảng Vật lí thống kê 5.1. Các hệ lượng tử và các tính chất của chúng ......................................................... 75 5.2. Cách mô tả các hệ lượng tử .................................................................................. 77 5.3. Áp dụng phương pháp thống kê vào hệ lượng tử ................................................. 79 5.4. Áp dụng phương pháp Gibbs vào các hệ lượng tử ............................................... 80BÀI TẬP CHƯƠNG 5 ........................................................................................................ 86CHƯƠNG 6. ÁP DỤNG CÁC THỐNG KÊ LƯỢNG TỬ ................................................. 87 6.1. Dao động lượng tử và rôtato lượng tử ...................................................................... 87 6.2. Áp dụng thống kê Bose – Enstein để nghiên cứu hệ lượng tử ................................. 90 6.3. Áp dụng thống kê Fecmi – Dirrac để nghiên cứu hệ lượng tử ................................. 93BÀI TẬP CHƯƠNG 6 ........................................................................................................ 95PHỤ LỤC ............................................................................................................................ 96TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 98 2Bài giảng Vật lí thống kê LỜI NÓI ĐẦU Bài giảng Vật lí thống kê n ...