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ライブラリ理学・工学系物理学講義ノート 4

「熱・統計力学講義ノート」

森成隆夫(京都大学准教授) 著

定価:1,944円(本体1,800円+税)
発行:サイエンス社
発行日:2017-03-25
ISBN 978-4-7819-1397-1 / A5判/200頁


<内容詳細>
熱力学と統計力学を融合して記述することは避け,前半で熱力学,後半で統計力学を解説.理解を助ける演習問題や付録も充実し,本書を学ぶことで両者の魅力を感じることができる好個の書.

<目次>
第1章 熱力学の基礎と第1法則
  1.1 熱力学とは?
  1.2 熱力学で扱う対象
  1.3 示量変数
  1.4 内部エネルギー
  1.5 状態方程式
  1.6 変化の過程
  1.7 示強変数
  1.8 熱力学第1法則
  第1章 演習問題

第2章 熱力学第2法則とエントロピー
  2.1 熱力学第2法則
  2.2 熱機関とその効率
  2.3 カルノーサイクル
  2.4 クラウジウスの不等式
  2.5 エントロピー
  2.6 エントロピー増大の原理
  2.7 理想気体の断熱自由膨張
  第2章 演習問題

第3章 熱力学関数と熱力学の応用
  3.1 熱力学関数
  3.2 マクスウェルの関係式
  3.3 変化が起きる向きと熱平衡条件
  3.4 気体-液体相転移
  第3章 演習問題

第4章 統計力学の原理
  4.1 統計力学とは?
  4.2 ミクロな自由度の運動方程式と位相空間
  4.3 時間平均と位相平均
  4.4 等重率の原理
  4.5 状態数
  4.6 状態数と統計力学的エントロピー
  4.7 小正準分布の応用
  第4章 演習問題

第5章 正準分布と大正準分布
  5.1 正準分布の導出
  5.2 分配関数と熱力学関数
  5.3 正準分布の応用
  5.4 エネルギーのゆらぎ
  5.5 大正準分布とその導出
  5.6 大分配関数と熱力学関数
  5.7 フェルミオンとボソン
  第5章 演習問題

第6章 フェルミオン系とボソン系
  6.1 理想ボース気体
  6.2 理想ボース気体におけるボース-アインシュタイン凝縮
  6.3 理想フェルミ気体と金属の自由電子模型
  6.4 空洞放射
  6.5 固体比熱のデバイ模型
  第6章 演習問題

第7章 相転移
  7.1 強磁性転移の平均場理論
  7.2 自由エネルギー
  7.3 ゆらぎの効果
  7.4 相関関数とゆらぎ
  第7章 演習問題

付録A 数学公式
  A.1 偏微分
  A.2 線積分
  A.3 全微分
  A.4 積分公式
  A.5 スターリングの公式
  A.6 ランダウの記号
  A.7 ラグランジュの未定乗数法
  付録A 演習問題

付録B 解析力学
  B.1 最小作用の原理
  B.2 ラグランジアンとハミルトニアン
  付録B 演習問題

付録C 量子力学
  C.1 光は粒子であり波である
  C.2 ド・ブロイ波とシュレーディンガー方程式
  C.3 ディラックのブラ・ケット記法
  付録C 演習問題

演習問題解答
さらに勉強するために
参考文献
索引