伯克利物理學教程（SI版）第5卷統(tǒng)計物理學（英文影印版）
定 價：49.8 元
- 作者：[美] F.瑞夫（F.Reif）
- 出版時間：2014/6/1
- ISBN：9787111464631
- 出 版 社：機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：O414.2
- 頁碼：398
- 紙張：膠版紙
- 版次：1
- 開本：16K
《伯克利物理學教程（SI版）第5卷統(tǒng)計物理學（英文影印版）》是《伯克利物理學教程》第5卷，研究由大量分子或原子組成的宏觀體系的熱運動規(guī)律。作者試圖從原子論的基本概念出發(fā)，建立新的統(tǒng)計物理學系統(tǒng)。全書共8章：宏觀體系的特征，基本的幾率概念，多粒子體系的統(tǒng)計描述，熱相互作用，微觀理論與宏觀測量，經典近似中的正則分布，一般熱力學相互作用，輸運過程分子運動論基礎。各章都有大量習題，不僅可以加深對概念的理解，而且對統(tǒng)計物理學在其他領域的應用也頗有啟發(fā)。本書可作為高等院校物理學/應用物理學專業(yè)或其他理工科專業(yè)的教材或參考書，也可供一般科技人員參考。
《伯克利物理學教程》中譯本自上世紀七十年代印行以來已過去三十多年。然而，即便如此，時至今日國內高校從事物理教學的教師和選修基礎物理課程的學生乃至研究生仍然感覺，由于本教程獨具匠心的內容編排體系，作為一家之言，無論是對基礎物理的教、學還是應用，以及對從事相關的研究工作而言，《伯克利物理學教程》依舊不失為一部極有閱讀、參考價值的優(yōu)秀教程。令人遺憾的是，由于諸多歷史原因，曾經風靡一時的《伯克利物理學教程》如今在市面上已難覓其蹤影，加之原版本以英制單位為主，使其進一步的普及受到一定制約。而近幾年，國外陸續(xù)推出了該套教程的最新版本——SI版（國際單位制版）。在此背景下，機械工業(yè)出版社決定重新正式引進本套教程，并先期推出本教程的英文影印版，以饗讀者！希望這部原汁原味的經典著作能滿足物理教師的教學與研究之用，并滿足相關專業(yè)的雙語教學需求！
本書是《伯克利物理學教程》的最后一卷，專門研究由許多原子或分子組成的大型（即宏觀）體系，因而它為統(tǒng)計力學、分子運動論、熱力學及熱學等學科提供了入門課程。我所遵
循的方法，既不是按照這些學科進展的歷史順序，也不是沿襲傳統(tǒng)的方式。我的目標是寧可采用現代的觀點，用盡可能系統(tǒng)和簡潔的方法闡明：原子論的基本概念如何導致明晰的理論框架，能夠描述和預言宏觀體系的性質。
在寫作這本書的過程中，我心目中的讀者是：他對這門學科沒有任何先入之見，在第一次遇到這門學科時只是從他學過基礎物理和原子性質的有利地位出發(fā)。因此，我選擇的敘述次序
就是要對這樣的讀者有啟發(fā)作用，他打算自己去發(fā)現如何獲得宏觀體系的知識。在力求使敘述明晰和統(tǒng)一的過程中，我系統(tǒng)地闡述一個基本原理作為整個討論的基礎，這個原理指出，一個孤立體系有向最無規(guī)則狀況接近的趨向。盡管我限于集中闡述一些簡單的體系，但處理這些體系的方法是能廣泛應用并易于推廣的。尤其是，我在全書都試圖強調物理洞察力，也就是迅速而直接地了解有重要意義的那些關系的能力。因此我力求做到：詳細地討論物理概念，而不迷失于數學公式中；用簡單的例證說明普遍的抽象概念；對一些重要的量作出數值估計；把理論與由觀察和實驗得出的真實世界聯系起來。
我不得不極其細心地選擇本卷中應包括的題材。我的意圖是要強調那些最基本的概念，它們不但對于物理學工作者有用，也對化學、生物學或工科的讀者有用�！敖虒W說明” 概括說明了本書的結構和內容，并為教師和學生提供了若干指南。本書采用非傳統(tǒng)的講述次序，目的在于強調宏觀尺度的描述和原子尺度的描述之間的關系，然而卻并不一定要犧牲那些傳統(tǒng)的方法中所固有的優(yōu)點。具體地講，值得提出下列幾個特點：
�。ǎ保┳x者學完第７章后（即便他略去了第６章），對于經典熱力學的基本原理與重要應用的理解程度，就應像他按傳統(tǒng)方式所學習到的一樣好。當然，關于熵的意義他將有更深入的理解，還會對統(tǒng)計物理學有相當深入的了解。
�。ǎ玻┪以诒緯性匾鈴娬{，統(tǒng)計理論導出的某些結果，在內容上純粹是宏觀的，而且與我們對所研究體系的原子結構可能假定為什么樣的模型完全無關。這樣，書中就十分明顯地
說明了經典熱力學的普適性以及與模型的無關性。
（３）雖然按歷史敘述的方法極少能對某一學科提供最嚴格的或最有啟發(fā)性的闡述，但是熟悉一些科學概念的演變，還是有意義的，并且是有教益的。因此，本書中也有若干必要的評
論，使學生對本學科的進展有某些理解。
學習本卷所需的前提，除了經典力學和電磁學的基本知識外，只需要懂得最簡單的原子論以及下列最初步的量子論知識：量子態(tài)和能級的意義，海森伯測不準原理，德布羅意波長，自旋的概念以及箱中的自由粒子問題。所需的數學工具不超過簡單的微分、積分和泰勒級數。掌握了《伯克利物理學教程》前幾卷（特別是第４卷） 主要內容的讀者，當然為學習本書打下了充分的基礎。本書也能很好地用作任何其他現代基礎物理學教程的最后部分，就是說適用于二年級或二年級以上大學生水平的任何同類課程。
正如我在前言的開頭指出的，我的目標是充分闡述一門復雜學科的基礎，使它成為簡潔的、明晰且易于為初學學生所接受的教材。雖然這個目標是值得追求的，但是達到它卻是困難
的。對我來說，寫這本書的確是一項艱巨而獨特的工作，它耗費了很多的時間，真使我感到精疲力盡。如果我知道自己已經足夠好地達到了我的目的，本書確實是有些用處的，也就算是對我的某種補償了。
F. Reif，1927年出生于澳大利亞，1953年畢業(yè)于哈佛大學，獲物理學博士學位。1960-1989年在加州大學伯克利分校物理系任教。除本書外，其另一本代表作Fundamentals of Statistical and Thermal Physics 也深受廣大讀者歡迎，至今仍廣為流傳。
第1章 宏觀體系的特性
第2章 基本的幾率概念
第3章 多粒子體系的統(tǒng)計描述
第4章 熱相互作用
第5章 微觀理論與宏觀測量
第6章 經典近似中的正則分布
第7章 一般熱力學相互作用
第8章 輸運過程分子運動論基礎
教學說明
本書的結構
本書分為三個主要部分，我將依次敘述。
A?預備性概念（第1、2章）
第1章：本章對本書所要探討的最基本的物理概念作定性介紹，使學生懂得宏觀體系的特點，并把學生的思考引向一條富有成效的路線。
第2章：本章在性質上更像數學，試圖使學生熟悉概率論的基本概念（假定學生預先并沒有幾率的觀念）。全章始終強調了系綜的概念，所舉的例子全都是物理上很有意義的情況。盡管本章是針對后面各章的應用而寫的，但所討論的幾率概念當然期望在更廣泛的范圍內都可以應用。
這兩章不必花太多時間。實際上，有些學生很可能已有足夠的基礎，已經熟悉了這兩章的部分內容。雖然如此，我明確地建議這樣的學生也不要跳過這兩章，而是把這兩章當作有益的
復習。
B?基本理論（第3、4、5章）
這部分是本書的核心。實際上，本書主題邏輯上的及定量的發(fā)展是從第3章開始的（就這個意義上說，前兩章可以略去，但從教學效果來看，那是不明智的）。
第3章：本章討論如何用統(tǒng)計術語描述由許多粒子所組成的體系。本章還引進了統(tǒng)計理論的基本假設。學完這一章后，學生應當已經認識到：宏觀體系的定量理解，本質上說，取決于對體系可到達的狀態(tài)數的研究，但他還不可能看到這一認識具有多么有用的價值。
第4章：本章構成了實質上的核心內容。這章很自然地從研究兩個體系如何通過熱傳遞發(fā)生相互作用入手。但是，這一研究很快就導出了熵、絕對溫度、正則分布（即玻耳茲曼因子）等一些基本概念。到本章結束，學生就能處理一些很實際的問題了。事實上，他已懂得了如何由基本原理計算物質的順磁性質和理想氣體的壓強。
第5章：本章把理論的概念完全引到實際中來。因而本章討論如何把原子論與宏觀測量聯系起來，如何從實驗上確定一些物理量，例如絕對溫度、熵等。
授課時間十分緊迫的教師教完這五章就可結束，而不必感到惋惜。到此為止，學生應當已十分清楚地懂得了絕對溫度、熵和玻耳茲曼因子，即統(tǒng)計力學和熱力學的最基本的概念。（的確，至此尚未講到的唯一熱力學結果只是準靜態(tài)絕熱過程中熵保持不變。） 我認為這樣本課程的基本目的已經達到了。
C?理論的詳盡闡述（第6、7、8章）
這一部分由彼此獨立的三章組成，在某種意義上，每一章都可以獨立存在，而不必以另外兩章為前提。并且在讀另一章之前只選用任一章的開頭幾節(jié)也是完全可行的。因此，任何教師都可利用這一靈活性以適應他自己的愛好或學生的興趣。其中第7章又是整個理論中最重要、最基本的一章，因為它完成了熱力學原理的討論。它也可能是對化學或生物學的學生最有用的
一章。
第6章：這一章把近似經典概念引入統(tǒng)計描述中，從而討論正則分布的某些特別重要的應用。氣體分子的麥克斯韋速度分布及能量均分定理是本章的主要論題。作為例證的應用包括分子束、同位素分離及固體熱容等。
第7章：本章一開頭就證明在準靜態(tài)絕熱過程中熵保持不變。這就完成了熱力學定律的討論，然后對這些定律又以最普遍的形式加以總結。這一章還討論了幾個重要的應用：普遍平衡條件，包括吉布斯自由能的性質；相平衡；以及對熱機和生物有機體的意義。
第8章：最后一章打算闡述體系的非平衡性質。本章以最簡單的平均自由程論證處理稀薄氣體的輸運過程，也闡述了黏滯性、熱傳導、自擴散及電導等。
本書基本結構的闡述就到此為止。在伯克利進行教學的過程中，大約用了基礎物理學教學時間中最后四分之一中的八周時間，完成了本書主要內容的教學任務。
上面的概述清楚地表明，盡管本書的敘述方式是新穎的，但仍有自己嚴密的邏輯結構。這一邏輯發(fā)展過程學生可能比教師更感到自然和直接，
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