Statistische Physik

Die statistische Physik ist eine der Hauptvorlesungen im Physikstudium. Sie stellt nicht nur die Grundlagen für die Thermodynamik bereit, sondern ist notwendig zur Beschreibung aller physikalischer Prozesse, bei denen viele Teilchen beteiligt sind. Auch Nichtgleichgewichtsprozesse wie Transportvorgänge lassen sich nicht ohne die statistischen Grundgleichungen, die Masergleichungen und die Boltzmann- sowie Fokker-Planck-Gleichung verstehen. Das Buch setzt nur geringe Kenntnisse der phänomenologischen Thermodynamik und der Quantenmechanik voraus und entwickelt in zwei Hauptteilen die Statistik von physikalischen Systemen im Gleichgewicht und außerhalb des Gleichgewichts. In beiden Teilen werden sowohl klassische Systeme als auch entartete Quantensysteme in konkreten Beispielen vorgestellt, damit der Leser begreift, wie physikalische Eigenschaften berechnet werden können.

Einheitliche Einführung und Behandlung der Statistischen Physik für klassische und entartete Quantensysteme im thermischen Gleichgewicht und im Nichtgleichgewicht Includes supplementary material: sn.pub/extras

Klappentext

Das Buch setzt nur geringe Kenntnisse der phänomenologischen Thermodynamik und der Quantenmechanik voraus. Es entwickelt in zwei Teilen die Statistik von physikalischen Systemen im Gleichgewicht und außerhalb des Gleichgewichts. Sowohl klassische Systeme als auch entartete Quantensysteme werden anhand konkreter Beispiele vorgestellt. So versteht der Leser, wie physikalische Eigenschaften berechnet werden.

Inhalt
Statistik und Thermodynamik für Gleichgewichtssysteme.- Statistische Gesamtheiten.- Mikrokanonische Gesamtheit.- Kanonische Gesamtheit.- Großkanonische Gesamtheit.- Verbindung mit der Thermodynamik, Entropie.- Thermodynamische Relationen.- Ideales klassisches Gas.- Ideale Quantengase.- Quasiklassische Näherung für wechselwirkende Systeme.- Virialentwicklung erster Ordnung.- Virialentwicklung zweiter Ordnung.- Van-der-Waals-Gleichung.- Ginzburg-Landau-Potenzial.- Störungstheorie.- Thermodynamisches Variationsverfahren.- Statistik und Kinetik für Nichtgleichgewichtssysteme.- Master-Gleichung.- Kinetische Gleichung ohne Stöße.- Lineare Reaktion eines idealen Gases.- Lineare Reaktion einer Fermi-Flüssigkeit.- Boltzmann-Gleichung.- Linearisierte Boltzmann-Gleichung.- Entwicklung nach Eigenfunktionen des Stoßoperators.- Fokker-Planck-Gleichung.- Nukleationstheorie.- Transportgleichungen.- Reversible Hydrodynamik.- Hydrodynamik und Dissipation.- Dissipative Koeffizienten.- Chapman-Enskog-Verfahren.