Дальневосточный федеральный университет Институт наукоёмких технологий и передовых материалов А. А. Гой Конспект лекций по курсу статистической физики (классическая статистика) Учебное пособие Для студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 03.03.02 «Физика» Учебное электронное издание Владивосток 2023 © Гой А. А., 2023 © Оформление. ФГФОУ ВО ДВФУ, 2023 УДК 536.7(075.8) ББК 230.01я73+ 22.317я73 Рецензенты: Л. Л. Афремов, профессор, доктор физ.-мат. наук, профессор департамента теоретической физики и интеллектуальных технологий ИНТПМ ДВФУ. Д. В. Шульга, кандидат физ.-мат. наук, доцент департамента теоретической физики и интеллектуальных технологий ИНТПМ ДВФУ. Гой, А. А. Конспект лекций по курсу статистической физики (классическая статистика) : учебное пособие : для студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 03.03.02 "Физка" / А. А. Гой. – Владивосток : Издательство Дальневосточного федерального университета, 2023. – [29 с.]. – URL: https://www.dvfu.ru/science/publishingactivities/catalogue-of-books-fefu/. – Дата публикации: 30.09.2023. – Текст. Изображение : электронные. Содержит краткую сводку принципов и основных результатов классической статистической физики. Может использоваться для подготовки к практическим занятиям, зачётам и экзаменам. Предназначено для студентов IV курса, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 03.03.02 "Физика", изучающих курс "Термодинамика, статистическая физика и физическая кинетика". Текстовое электронное издание Минимальные системные требования: Веб-браузер Internet Explorer версии 6.0 или выше, Opera Версии 7.0 или выше, Google Chrome 3.0 или выше. Компьютер с доступом к сети Интернет. Минимальные требования к конфигурации и операционной системе компьютера определяются требованиями перечисленных выше программных продуктов. Размещено на сайте 30.09.2023 г. Объем 2,0 Мб Дальневосточный федеральный университет 690922, Приморский край, г. Владивосток, о. Русский, п. Аякс, 10 E-mail: prudkoglyad.sa@dvfu.ru Тел.: 8(423) 226-54-43 © Гой А. А., 2023 © Оформление. ФГАОУ ВО ДВФУ, 2023 Содержание 1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2. Основные принципы классической статистики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.1. Механическая модель макроскопического тела . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.2. Функция статистического распределения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.3. Общий вид функции статистического распределения . . . . . . . . . . . . . . 10 3. Функции статистического распределения для замкнутых и открытых систем . . . 12 3.1. Микроканоническое распределение Гиббса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3.2. Каноническое распределение Гиббса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.3. Большое каноническое распределение Гиббса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 4. Классические газы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 4.1. Одноатомный идеальный газ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 4.2. Реальный газ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 5. Теорема о равномерном распределении кинетической энергии по степеням свободы и теорема о вириале . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 5.1. Теорема о равномерном распределении кинетической энергии по степеням свободы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 5.2. Теорема о вириале . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 5.3. Использование теорем для получения калорических уравнений состояния идеального газа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 5.4. Использование теорем для получения калорического уравнения состояния твердого тела . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 5.5. Равновесное излучение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 Предметный указатель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3
