统计物理学是热运动的微观理论。统计物理学从宏观物质系.PDF

统计物理学是热运动的 微观理论。统 计物理学从宏观物质系统是又大量微观粒计物理学从宏观物质系统是又大量微观粒 子所所构造这一事实事实出发，认为物物质的宏宏观 性质是大量微观性质的表现，宏观物理量 是微观物理量的统计平均值是微观物理量的统计平均值。由于统计物由于统计物 理学深入到热运动的本质，它就能把热力 学中三个相互独立的基本规律归结于一个 基本的统计原理基本的统计原理。 说明这说明这三个定律的统计意义个定律的统计意义，，还可以解还可以解 释涨落现象。不久如此，在对物质的某些 微观结构作出某些假设后微观结构作出某些假设后，应用统计物理应用统计物理 学还可以求得具体物得具体物质的特特性，并阐并阐明产产 生这些体现的微观机理。统计物理学也有 她的局限性她的局限性。由于统计物理学对物质的结由于统计物理学对物质的结 构所作出的只是简化的模型假设，所得的 理论也是近似的。当然，随着对物质的微 观结构认识的深入和理论方法的发展观结构认识的深入和理论方法的发展，统统 计物理学理论的理论结果也更加接近于实 际际。 热力学热力学.统计物理统计物理 统统 计计 物物 理理 部部 分分 第六章 近独立粒子的最概然分布 第七章第七章 玻尔兹曼统计玻尔兹曼统计 第八章第八章 玻色统计和费米统计玻色统计和费米统计 第九章 系综理论 第六章第六章 近独立粒子的最概然分布近独立粒子的最概然分布 第第一节 粒粒子运动状态的态的经典描典描述 第二节 粒子运动状态的量子描述 第三节 系统微观运动状态的描述 第四节第四节 等概率原理等概率原理 第六章 第五节第五节 分布和微观状态分布和微观状态 第六节第六节 玻耳兹曼分布玻耳兹曼分布 第七节第七节 玻色分布和费米分布玻色分布和费米分布 第八节 三种统计分布的比较 复习 rrr 66.11 粒子运动状态的经典描述粒子运动状态的经典描述 1:1:概念介绍概念介绍 (1)(1)(1)(1)粒子粒子粒子粒子::::组成宏观物质系统的基本单元组成宏观物质系统的基本单元组成宏观物质系统的基本单元组成宏观物质系统的基本单元。。。。如如如如：：：：气体中的分子气体中的分子气体中的分子气体中的分子，，，，金金金金 属中的离子和电子，辐射场中的光子等。属中的离子和电子，辐射场中的光子等。 (2)(2)(2)(2)粒子的运动状态粒子的运动状态粒子的运动状态粒子的运动状态::::粒子的力学运动状态粒子的力学运动状态粒子的力学运动状态粒子的力学运动状态。。。。 (3)(3)粒子运动状态的经典描述粒子运动状态的经典描述::粒子遵从经典力学的运动规律。粒子遵从经典力学的运动规律。 (4)(4)(4)(4)粒子运动状态的量子描述粒子运动状态的量子描述粒子运动状态的量子描述粒子运动状态的量子描述::::粒子遵从量子力学的运动规律粒子遵从量子力学的运动规律粒子遵从量子力学的运动规律粒子遵从量子力学的运动规律。。。。 （（55）广义坐标与广义动量：如果粒子的自由度为）广义坐标与广义动量：如果粒子的自由度为rr，则粒子在任，则粒子在任 qq ,qq ,Λqq 意时刻的力学意时刻的力学意时刻的力学意时刻的力学运运动状态由粒子的动状态由粒子的动状态由粒子的动状态由粒子的rr个广义个广义个广义个广义坐坐标标标标