怎麼學好統計物理?

時間 2021-05-06 19:54:13

1樓:

統計物理涉及到的topic很多,沒有一本書能把主要的都包含,請參考 @Triborg 老師推薦的書目https://www.

2樓:鄒益健

統計物理分成平衡態統計物理和非平衡態統計物理。

平衡態統計物理主要就是從微觀的角度解釋平衡態熱力學。因此首先要對熱力學非常熟悉。常用熱力學量(溫度,內能,熵,自由能,化學勢,吉布斯自由能)的定義和關係要清楚。

然後要理解統計物理是如何定義這些量,以及推導這些關係的。位於核心的就是正則和巨正則系綜的配分函式。可以說理解了配分函式就理解了平衡態統計物理(的基礎)。

這裡有乙個小技巧,就是直接從二次量子化形式的量子統計入手,邏輯上更順暢些。理想氣體的狀態方程和非理想氣體的Meyer展開是最簡單的例子,是必須自己去推導的。

3樓:

統計物理整門課大體的框架很清楚,它最基本的目的就是計算各種體系的熱力學量,因此在等概率假設或者 ergodic 假設的基礎上利用各種系綜可以求出所需的配分函式,得到配分函式再計算出所需要的物理量。在此基礎上它的內容就十分豐富了,統計物理其實是相當腳踏實地的在非常多的場合都有應用。題主剛開始學不太明白也不是很要緊,至少先學會機械地算配分函式和熱力學量,之後用到統計物理的地方多了去了再慢慢思考,get到統計物理是一門多麼優美的學科。

4樓:Legend

已經帶過兩次熱力學統計物理的課程,唯一的體會統計物理博大精深。很多的概念,比如氣-液相變、理想氣體自由能、混合熵等及其中的微觀物理影象,我在科研中常遇到,可以不斷鞏固和深究;而還有些內容,比如量子統計部分,自己應該最多停留在書本的層次了,因為後續用的不多。我只能給出些小的建議:

建立統計物理的框架,熟悉基本的數學推導和物理影象。選定一本邏輯比較清晰,容易看的教材。這樣做的好處在於,不致於被瑣碎的細節難住,可以快速知道統計物理能解決什麼樣的問題,解決的方式,常用的數學計算,簡單的物理影象。

我推薦中科大周子舫,曹烈兆的《熱學熱力學與統計物理》下冊,沒有什麼廢話,直接又緊湊的感覺。也可以結合著北大林宗涵的《熱力學統計物理》一起看。

結合自己的興趣或者科研方向深挖一些細節。我比較多的涉及到溶液體系,所以主要關注如何用統計物理理解溶液混合、相變、自組裝等的微觀影象。Ken A.

Dill的《Molecular Driving Forces》很不錯,用lattice model結合Maxwell-Boltzmann統計分析溶液混合自由能等問題,物理影象非常清晰又容易理解。

總之,我的感覺是要大概了解不難,如果要學好,得反覆琢磨,看不同的教材;如果能在某些時候用到或者是按照興趣對某些內容深挖,這是更好的鞏固和學習統計物理的機會。

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