یک دوره در ترمودینامیک آماری ۲۰۱۲
A Course In Statistical Thermodynamics 2012

یک دوره در ترمودینامیک آماری، جنبه‌های فیزیکی روش‌شناسی ترمودینامیک آماری را بدون استفاده از روش‌های پیشرفته ریاضی بررسی می‌کند. این کتاب در 14 فصل تنظیم شده است که بر بیان صحیح نظریه ensemble گیبس، با تکیه بر اصطلاحات مکانیک کوانتومی، تمرکز دارد. فصل‌های مقدماتی بر مفهوم تعادل، فضای فاز، اصل کوانتیدگی آن‌ها، و مبانی مکانیک کوانتومی و طیف‌سنجی تاکید می‌کنند. پس از این مباحث، شرحی از روش آماری ارائه می‌شود که نشان می‌دهد ساختار نظریه فیزیکی از نزدیک بر آمار ریاضی مدل‌سازی شده است. یک فصل به ensemble های ایستا و بیان مجدد قانون اول، دوم و سوم ترمودینامیک اختصاص دارد. فصل‌های باقی‌مانده کاربردهای تخصصی مختلف ترمودینامیک آماری، از جمله گازهای واقعی و تباهیده، جامدات ساده، تابش، سیستم‌های مغناطیسی، حالات غیرتعادلی و نوسانات را برجسته می‌کنند. این فصل‌ها همچنین استخراج دقیقی از معادله بولتزمن، قضیه H و پارادوکس آزاردهنده‌ای که هنگام آشتی دادن برگشت‌پذیری میکروسکوپی با رفتار برگشت‌ناپذیر در مقیاس بزرگ به وجود می‌آید، ارائه می‌دهند. این کتاب می‌تواند در دو ترم در سال‌های سوم یا چهارم کارشناسی، یا به عنوان یک دوره تحصیلات تکمیلی سال اول در ترمودینامیک آماری مورد استفاده قرار گیرد.

A Course in Statistical Thermodynamics explores the physical aspects of the methodology of statistical thermodynamics without the use of advanced mathematical methods. This book is divided into 14 chapters that focus on a correct statement of the Gibbsian ensemble theory couched in quantum-mechanical terms throughout. The introductory chapters emphasize the concept of equilibrium, phase space, the principle of their quantization, and the fundamentals of quantum mechanics and spectroscopy. These topics are followed by an exposition of the statistical method, revealing that the structure of the physical theory is closely modeled on mathematical statistics. A chapter focuses on stationary ensembles and the restatement of the First, Second, and Third Law of Thermodynamics. The remaining chapters highlight the various specialized applications of statistical thermodynamics, including real and degenerate gases, simple solids, radiation, magnetic systems, nonequilibrium states, and fluctuations. These chapters also provide a rigorous derivation of Boltzmann’s equation, the H-theorem, and the vexing paradox that arises when microscopic reversibility must be reconciled with irreversible behavior in the large. This book can be used for two semesters in the junior or senior years, or as a first-year graduate course in statistical thermodynamics.