ゼロから学ぶ統計力学

内容紹介

目次

第1章　統計力学って何だ?
　　　1.1　統計を考える
　　　1.2　力学を考える
　　　1.3　力学的記述から確率的記述へ
　　　1.4　確率分布とそれを特徴付ける量
　　　1.5　もう一度気体の例を考える
　　　1.6　気体分子モデルの続き
　　　1.7　不可逆過程...覆水盆に返らず
　　　1.8　不可逆過程をつくりだすもの...ボルツマンのH定理
第2章　温度を定義しよう
　　　2.1　温度の定義をめぐる話
　　　2.2　エントロピーの定義(ステップ1)
　　　2.3　温度の定義(ステップ2)
　　　2.4　具体例...ゴム弾性
　　　2.5　等重率の原理
第3章　正準統計でお手軽計算
　　　3.1　高分子の模型を使って考える
　　　3.2　確率の比を別の方法で導出する
　　　3.3　ボルツマン分布の導出
　　　3.4　正準統計の公式：核スピンを例にして
　　　3.5　独立した核スピンが複数ある場合
　　　3.6　正準統計をもっと使ってみよう
　　　3.7　固体の比熱の実験結果を見てみよう
　　　3.8　固体原子の振動模型
　　　3.9　固体の比熱の振る舞い
　　　3.10　理想気体：準備運動
　　　3.11　理想気体：分配関数の定式化
　　　3.12　理想気体：いよいよ計算
　　　3.13　小正準統計から正準統計へ
第4章　自由エネルギーを使いこなそう
　　　4.1　自由エネルギーの公式
　　　4.2　自由エネルギー公式の証明：一般の場合
　　　4.3　自由エネルギーを計算してみよう
　　　4.4　熱力学の関係式を導出しよう
　　　4.5　自由エネルギーの変分原理
　　　4.6　自由エネルギーは何が「自由」なのか
　　　4.7　最後の砦：エントロピー公式
第5章　グランドカノニカルでグランドフィナーレ
　　　5.1　理想気体で生じる不可解な現象
　　　5.2　ボース統計とフェルミ統計
　　　5.3　正準統計でフェルミ統計の勘定をやってみる
　　　5.4　大正準統計の導入
　　　5.5　確率分布を導出しよう
　　　5.6　大分配関数に関する公式を導こう
　　　5.7　相互作用のないフェルミ粒子系
　　　5.8　フェルミ分布の性質
　　　5.9　理想フェルミ気体
　　　5.10　フェルミ統計で物質の性質を読み解く
　　　5.11　相転移現象で締めくくり