دانلود کتاب Statistische Physik: Lehrbuch zur Theoretischen Physik IV

فهرست مطالب :

Cover......Page 1
Vorwort......Page 5
Literaturangaben......Page 6
Inhaltsverzeichnis......Page 7
Einleitung......Page 9
1 Wahrscheinlichkeit......Page 11
Addition und Multiplikation......Page 13
Mittelwert und Schwankung......Page 14
Zur Physik des Würfelns......Page 15
1.2 Gemeinsamer Geburtstag......Page 17
Random walk......Page 18
Wahrscheinlichkeitsverteilung......Page 20
Mittelwert und Schwankung......Page 22
2.1 Drei Richtige im Lotto......Page 24
3 Normalverteilung......Page 25
Gültigkeit der Normalverteilung......Page 29
3.3 Poissonverteilung......Page 30
3.4 Random walk und Diffusionsgleichung......Page 31
4 Zentraler Grenzwertsatz......Page 32
Ableitung des Grenzwertsatzes......Page 35
Gültigkeitsbereich......Page 37
4.2 Summe von zwei Zufallsvariablen......Page 38
Mikrozustand......Page 39
Phasenraum......Page 41
Makrozustand......Page 42
Formulierung des Postulats......Page 44
Bestimmung der Pr......Page 45
Makrozustand und Gleichgewichtszustand......Page 47
Schlussbemerkung......Page 48
5.1 Phasenraum des Oszillators......Page 49
6 Zustandssumme des idealen Gases......Page 50
N-Abhängigkeit......Page 54
6.1 Exponentialfunktion mit sehr großem Exponenten......Page 55
6.4 Ideales Spinsystem......Page 56
Mittelwert der Energie......Page 57
Wärme und Arbeit......Page 58
Mikroskopische Diskussion......Page 59
Bezeichnung der Differenziale......Page 61
8 Quasistatischer Prozess......Page 63
Druck......Page 65
Quantenmechanische Behandlung......Page 67
Klassische Behandlung......Page 68
Nichtquasistatische Volumenänderung......Page 70
Arbeit bei allgemeiner Expansion......Page 72
8.2 Heizen im Winter......Page 73
9 Entropie und Temperatur......Page 74
Voraussetzungen der Entropieund Temperaturdefinition......Page 80
Relaxationszeiten......Page 81
Unendlich große Relaxationszeiten......Page 82
9.1 Entropieänderung bei Durchmischung......Page 83
Allgemeine Wahrscheinlichkeitsverteilung......Page 84
Diskussion......Page 85
Allgemeine Definition der verallgemeinerten Kräfte......Page 86
Volumen- und Wärmeaustausch......Page 88
Volumenaustausch über eine adiabatische Wand......Page 89
10.1 Druckbeiträge in einem Gasgemisch......Page 90
Abgeschlossenes System......Page 91
Offenes System......Page 92
Allgemeiner Fall......Page 93
Verschiedene Formulierungen......Page 94
Wärmezufuhr......Page 95
3. Hauptsatz......Page 97
Ergänzungen......Page 98
11.3 Entropie eines Gummibands......Page 99
Offenes System......Page 100
Temperaturausgleich......Page 102
Freie Expansion......Page 104
Quasistatischer Fall......Page 107
Nichtquasistatischer Fall......Page 108
Schlussbemerkung......Page 109
12.2 Entropieänderung bei Wärmeaustausch III......Page 110
Statistische Physik......Page 111
Hauptsätze......Page 113
Zustandsgleichungen......Page 114
Gleichgewichtszustände......Page 115
13.2 Entropie und Temperatur im Zweiniveausystem......Page 116
Energie......Page 117
Wärmemenge......Page 118
Temperatur......Page 119
Celsius-Skala......Page 122
Entropie......Page 123
Loschmidt-Konstante......Page 124
Normalbedingungen......Page 126
Zustandsvariable......Page 127
Partielle Ableitungen......Page 128
Physikalische Notation......Page 129
Wärmekapazität......Page 130
Integration......Page 131
Beziehungen zwischen partiellen Ableitungen......Page 133
15.1 Wegintegral und vollständiges Differenzial......Page 134
Energie......Page 135
Spezifische Wärmen......Page 137
Adiabatengleichungen......Page 139
Entropie......Page 140
16.4 Durchmischung eines Gases......Page 142
17 Thermodynamische Potenziale......Page 143
Differenziale......Page 144
Maxwellrelationen......Page 145
Vollständige thermodynamische Information......Page 146
Extremalbedingungen......Page 148
17.6 Extremalbedingung für Enthalpie......Page 150
17.10 Differenz CP − CV für van der Waals-Gas......Page 151
Wärmezufuhr......Page 152
Expansion......Page 154
Freie Expansion......Page 155
Quasistatische, adiabatische Expansion......Page 157
Joule-Thomson-Expansion......Page 158
18.4 Inversionskurve im Joule-Thomson-Prozess......Page 161
Perpetuum mobile 2. Art......Page 162
Wirkungsgrad einer Wärmekraftmaschine......Page 165
19.4 Kreisprozess mit idealem Gas......Page 171
Definition......Page 173
Thermodynamische Potenziale......Page 174
Gleichgewichtsbedingung......Page 175
Teilchenaustausch ohne Wärmeoder Volumenaustausch......Page 176
Ideales Gas......Page 177
20.4 Ableitung der Duhem-Gibbs-Relation......Page 178
Phasendiagramm......Page 179
Clausius-Clapeyron-Gleichung......Page 181
Luftfeuchtigkeit......Page 183
Osmotischer Druck......Page 184
Siedepunkterhöhung und Gefrierpunkterniedrigung......Page 186
21.5 Sieden einer Salzlösung......Page 191
21.6 Gelöster Stoff in beiden Phasen......Page 192
Kanonisches Ensemble......Page 193
Großkanonisches Ensemble......Page 198
22.2 Teilchenzahlschwankung im großkanonischen Ensemble......Page 201
23 Zugeordnete Potenziale......Page 202
Ableitung von F = −kBT lnZ......Page 203
Ableitung von J = −kBT ln Y......Page 204
Alternative Ableitung der Ensemblewahrscheinlichkeiten......Page 205
23.2 Maximum der Entropie unter Nebenbedingungen......Page 208
Grundlagen......Page 209
Maxwellsche Geschwindigkeitsverteilung......Page 211
Barometrische Höhenformel......Page 213
Gleichverteilungssatz......Page 214
Zweiatomiges ideales Gas......Page 216
Brownsche Bewegung......Page 217
24.1 Wärmekapazität im Zweiniveausystem......Page 218
24.5 Verteilung der Relativgeschwindigkeiten......Page 219
24.8 Energieschwankung im idealen Gas......Page 220
25 Einatomiges ideales Gas......Page 221
25.1 Gibbs-Paradoxon......Page 226
26 Ideales Spinsystem......Page 227
Erzeugung tiefer Temperaturen......Page 230
Negative (fiktive) Temperatur......Page 231
26.3 Allgemeines ideales Spinsystem......Page 232
Hamiltonoperator......Page 233
Quanteneffekte......Page 236
Auswertung der Zustandssumme......Page 237
Vibrationen......Page 238
Rotationen......Page 240
Ortho- und Parawasserstoff......Page 242
27.4 Massenwirkungsgesetz......Page 245
28 Verdünntes klassisches Gas......Page 247
Van der Waals-Gleichung......Page 250
Gültigkeitsbereich......Page 252
Energie......Page 253
28.3 Virialkoeffizienten für Lennard-Jones-Potenzial......Page 254
Grundlagen......Page 255
Statistik......Page 258
Anwendungsbereich......Page 260
Fermistatistik......Page 262
Bosestatistik......Page 263
Druck......Page 265
29.3 Schwankung der Besetzungszahlen im Quantengas......Page 266
30 Verdünntes Quantengas......Page 267
Diskussion......Page 270
31 Ideales Bosegas......Page 272
Zustandsgleichung......Page 279
Ideales Bosegas in einem Oszillator......Page 280
Reales Bosegas in einer Atomfalle......Page 281
31.3 Bosegas in zwei Dimensionen......Page 283
32 Ideales Fermigas......Page 284
Fermidruck......Page 291
32.5 Temperaturabhängige Korrektur zum Paramagnetismus......Page 293
Lineare Kette......Page 295
Kristallgitter......Page 297
Phononen......Page 299
33.4 Einstein-Modell......Page 304
34 Photonengas......Page 305
Plancks Strahlungsverteilung......Page 309
Stefan-Boltzmann-Gesetz......Page 311
Anwendungen......Page 312
Dispersionsrelation und spezifische Wärme......Page 314
34.4 Oberflächentemperatur der Sonne......Page 316
Überblick......Page 317
Chemisches Potenzial......Page 320
Mikroskopische Berechnung......Page 323
35.1 Singularität durch unendliche Summe......Page 326
Weisssches Modell......Page 327
Magnetisierung......Page 330
Freie Energie......Page 333
Spezifische Wärme......Page 335
36.2 Spezifische Wärme im Weissschen Modell......Page 337
37 Van der Waals-Gas......Page 338
Maxwellkonstruktion......Page 340
Verdampfungsenthalpie......Page 343
Kritischer Punkt......Page 344
Zusammenfassung......Page 346
37.4 Dieterici-Gas......Page 347
38 Flüssiges Helium......Page 348
λ-Übergang......Page 350
Ideales Bosegas......Page 351
Spezifische Wärme......Page 353
Zweiflüssigkeitsmodell......Page 354
Zweiter Schall......Page 356
Rotierender Eimer mit He II......Page 357
Vergleich zwischen IBG und 4He......Page 358
Quasiteilchenmodell......Page 360
39 Landau-Theorie......Page 362
Fluktuationen......Page 367
Thermische Fluktuationen......Page 370
Gültigkeit der Ginzburg-Landau-Theorie......Page 371
Zusammenfassung......Page 372
Definition......Page 373
Absolute Werte......Page 374
Freie Energie als homogene Funktion......Page 376
Spezifische Wärme......Page 377
Suszeptibilität......Page 378
Zusammenfassung......Page 379
40.2 Landau-Energie für das van der Waals-Gas......Page 380
Mastergleichung......Page 381
H-Theorem......Page 382
Von Neumann-Gleichung......Page 383
42 Boltzmanngleichung......Page 386
Maxwellverteilung......Page 388
Stoßterm-Näherung......Page 389
Elektrische Leitfähigkeit......Page 390
42.1 Kontinuitätsgleichung für Teilchendichte......Page 392
Mittlere Stoßzeit......Page 393
Elektrische Leitfähigkeit......Page 395
Reibung......Page 397
Diffusion......Page 398
Diffusionsgleichung......Page 399
Brownsche Bewegung......Page 400
Einstein-Relation......Page 401
Viskosität......Page 402
Wärmeleitung......Page 404
Wärmeleitungsgleichung......Page 405
43.2 Temperaturschwankung im Erdboden......Page 407
C......Page 408
F......Page 409
I......Page 410
M......Page 411
R......Page 412
V......Page 413
Z......Page 414