热力学与统计物理学课程简介

热力学与统计物理学课程简介

《热力学·统计物理》课程是物理类和工科偏理专业的重要基础课。课程特点是与物理学的发展，特别是量子力学和凝聚态物理学的发展密切相关。《热力学·统计物理》主要讲述热力学和统计物理的基本概念、基本理论和重要应用。其内容包括热力学和统计物理两大部分。热力学和统计物理学是研究热运动的规律及热运动对物质宏观性质的影响的科学。

热力学是热运动的宏观理论，它以基本实验和三条通过大量事实总结出来的基本规律为基础，应用数学方法，通过逻辑演绎可以得出物质各宏观性质之间的关系、宏观物理过程进行的方向和限度等结论。所得到的热力学的四个特性函数和它们与四个状态变量的关系，是固体物理学和半导体物理学的基础。在微电子学、材料学及其它学科中具有重要的理论指导作用。

统计物理学是热运动的微观理论，它从宏观物质系统是由大量微观粒子构成的事实出发，认为物质的宏观性质是大量微观粒子运动的集体表现，宏观物理量是微观量的统计平均值，从而可以通过统计学的方法得到三种不同性质的粒子的状态分布(第一部分)。再通过该分布可以导出热力学系统的各种宏观性质(第二部分)。认为热涨落是导致系统耗散的因素，与之相联的空间和时间相关函数是理论物理学的基础之一。

学生学习该课程的基本要求：掌握热力学的物理概念与基本定律、热力学特性函数的物理意义与应用领域，雅可比行列式的数学推导规律。掌握统计物理学的基本理论，重点为三种状态分布函数，能够用配分函数导出系统的基本物理量。并能够用基本公式解决一些与热运动有关的问题。