Grundkurs Theoretische Physik 6: Statistische Physik 5. Auflage (Springer-Lehrbuch)

Der beliebte Grundkurs "Theoretische Physik" deckt in sieben Bänden alle für das Diplom maßgeblichen Gebiete ab. Jeder Band vermittelt gut durchdacht das im jeweiligen Semester nötige theoretisch-physikalische Rüstzeug. Zahlreiche Übungsaufgaben mit ausführlichen Lösungen vertiefen den Stoff. Der sechste Band zur Statistischen Physik wurde neubearbeitet und um aktuelle Entwicklungen ergänzt. Das neugestaltete zweifarbige Layout strukturiert die Inhalte jetzt noch klarer und macht sie damit schneller erfassbar. TOC:Klassische Statistische Physik.- Quantenstatistik.- Quantengase.- Phasen?erg?ge.- L?ungen der ?ungsaufgaben.- Stichw?terverzeichnis Cover 1 Springer-Lehrbuch 2 Grundkurs Theoretische Physik 3 Grundkurs Theoretische Physik 6: Statistische Physik, 5. Auflage 4 ISBN-13 9783540205050 5 Allgemeines Vorwort 6 Vorwort zu Band 6 8 Inhaltsverzeichnis 10 1 Klassische Statistische Physik 14 1.1 Vorbereitungen 16 1.1.1 Formulierung des Problems 16 1.1.2 Einfaches Modellsystem 19 1.1.3 Aufgaben 26 1.2 Mikrokanonische Gesamtheit 27 1.2.1 Zustand, Phasenraum, Zeitmittel 27 1.2.2 Statistische Ensemble, Scharmittel 32 1.2.3 Liouville-Gleichung 34 1.2.4 Mikrokanonische Gesamtheit 38 1.2.5 Aufgaben 42 1.3 Anschluss an die Thermodynamik 44 1.3.1 Überlegungen zum thermischen Gleichgewicht 44 1.3.2 Entropie und Temperatur 51 1.3.4 Chemisches Potential 60 1.3.5 Grundrelation der Thermodynamik 62 1.3.6 Gleichverteilungssatz 65 1.3.7 Ideales Gas 67 1.3.8 Aufgaben 73 1.4 Kanonische Gesamtheit 77 1.4.1 Zustandssumme 78 1.4.2 Freie Energie 83 1.4.3 Fluktuationen 86 1.4.4 Äquivalenz von mikrokanonischer und kanonischer Gesamtheit 87 1.4.5 Aufgaben 90 1.5 Großkanonische Gesamtheit 95 1.5.1 Großkanonische Zustandssumme 96 1.5.2 Anschluss an die Thermodynamik 99 1.5.3 Teilchenfluktuationen 104 1.5.4 Aufgaben 106 1.6 Kontrollfragen 108 2 Quantenstatistik 112 2.1 Grundlagen 114 2.1.1 Statistischer Operator (Dichtematrix) 114 2.1.2 Korrespondenzprinzip 119 2.1.3 Aufgaben 122 2.2 Mikrokanonische Gesamtheit 122 2.2.1 Phasenvolumen 123 2.2.2 Dritter Hauptsatz 125 2.2.3 Aufgaben 127 2.3 Kanonische Gesamtheit 129 2.3.1 Kanonische Zustandssumme 129 2.3.2 Sattelpunktsmethode 132 2.3.3 Darwin-Fowler-Methode 135 2.3.4 Methode der lagrangeschen Multiplikatoren 142 2.3.5 Aufgaben 144 2.4 Großkanonische Gesamtheit 153 2.4.1 Großkanonische Zustandssumme 153 2.4.2 Aufgaben 159 2.5 Extremaleigenschaften thermodynamischer Potentiale 160 2.5.1 Entropie und Statistischer Operator 160 2.5.2 Boltzmannsche H-Funktion 162 2.5.3 Entropie 163 2.5.4 Freie Energie 164 2.5.5 Großkanonisches Potential 165 2.6 Näherungsmethoden 166 2.6.1 Thermodynamische Wechselwirkungsdarstellung 167 2.6.2 Störungstheorie zweiter Ordnung 169 2.6.3 Variationsverfahren 172 2.6.4 Aufgaben 175 2.7 Kontrollfragen 176 3 Quantengase 179 3.1 Grundlagen 182 3.1.1 Identische Teilchen 182 3.1.2 Zustandssummen der idealen Quantengase 187 3.1.3 Aufgaben 191 3.2 Ideales Fermi-Gas 192 3.2.1 Zustandsgleichungen 193 3.2.2 Klassischer Grenzfall 196 3.2.3 Zustandsdichte, Fermi-Funktion 197 3.2.4 Sommerfeld-Entwicklung 202 3.2.5 Thermodynamische Eigenschaften 205 3.2.6 Spinparamagnetismus 210 3.2.7 Landau-Niveaus 214 3.2.8 Großkanonisches Potential freier Elektronen im Magnetfeld 220 3.2.9 Landau-Diamagnetismus 227 3.2.10 De Haas-van Alphen-Effekt 229 3.2.11 Aufgaben 232 3.3 Ideales Bose-Gas 240 3.3.1 Zustandsgleichungen 240 3.3.2 Klassischer Grenzfall 244 3.3.3 Bose-Einstein-Kondensation 246 3.3.4 Isothermen des idealen Bose-Gases 251 3.3.5 Thermodynamische Potentiale 253 3.3.6 Photonen 257 3.3.7 Phononen 263 3.3.8 Aufgaben 275 3.4 Kontrollfragen 281 4 Phasenübergänge 286 4.1 Begriffe 289 4.1.1 Phasen 290 4.1.2 Phasenübergang erster Ordnung 291 4.1.3 Phasenübergang zweiter Ordnung 295 4.1.4 Ordnungsparameter 298 4.1.5 Kritische Fluktuationen 301 4.2 Kritische Phänomene 304 4.2.1 Kritische Exponenten 304 4.2.2 Skalengesetze 310 4.2.3 Korrelationsfunktion 318 4.3 Klassische Theorien 322 4.3.1 Landau-Theorie 322 4.3.2 Räumliche Fluktuationen 325 4.3.3 Kritische Exponenten 329 4.3.4 Gültigkeitsbereich der Landau-Theorie 332 4.3.5 Modell eines Paramagneten 333 4.3.6 Molekularfeldnäherung des Heisenberg-Modells 337 4.3.7 Van der Waals-Gas 343 4.3.8 Paarkorrelation und Strukturfaktor 346 4.3.9 Ornstein-Zernike-Theorie 349 4.4 Ising-Modell 352 4.4.1 Das eindimensionale Ising-Modell (B[sub(0)] = 0) 354 4.4.2 Transfer-Matrix-Methode 357 4.4.3 Thermodynamik des d = 1-Ising-Modells 359 4.4.4 Zustandssumme des zweidimensionalen Ising-Modells 361 4.4.5 Der Phasenübergang 371 4.5 Thermodynamischer Limes 375 4.5.1 Problematik 375 4.5.2 „Katastrophische“ Potentiale 377 4.5.3 „Stabile“ Potentiale 380 4.5.4 Kanonische Gesamtheit 381 4.5.5 Großkanonische Gesamtheit 384 4.6 Mikroskopische Theorie des Phasenübergangs 386 4.6.1 Endliche Systeme 386 4.6.2 Die Sätze von Yang und Lee 391 4.6.3 Mathematisches Modell eines Phasenübergangs 393 4.7 Kontrollfragen 398 Lösungen der Übungsaufgaben 402 Sachverzeichnis 535 A 535 B 535 C 535 D 535 E 536 F 537 G 537 H 538 I 538 K 538 L 539 M 539 N 539 O 539 P 540 Q 541 R 541 S 541 T 542 U 542 V 542 W 542 X 542 Y 543 Z 543 9783540205050,9783540350842,3540205055 Springer Der beliebte Grundkurs "Theoretische Physik" deckt in sieben Bänden alle für das Diplom maßgeblichen Gebiete ab. Jeder Band vermittelt gut durchdacht das im jeweiligen Semester nötige theoretisch-physikalische Rüstzeug. Zahlreiche Übungsaufgaben mit ausführlichen Lösungen vertiefen den Stoff. Der sechste Band zur Statistischen Physik wurde neubearbeitet und um aktuelle Entwicklungen ergänzt. Das neugestaltete zweifarbige Layout strukturiert die Inhalte jetzt noch klarer und macht sie damit schneller erfassbar. TOC:Klassische Statistische Physik.- Quantenstatistik.- Quantengase.- Phasen?erg?ge.- L?ungen der ?ungsaufgaben.- Stichw?terverzeichnis Der beliebte Grundkurs Theoretische Physik deckt in sieben Bänden alle für das Diplom maßgeblichen Gebiete ab. Jeder Band vermittelt gut durchdacht das im jeweiligen Semester nötige theoretisch-physikalische Rüstzeug. Zahlreiche Übungsaufgaben mit ausführlichen Lösungen dienen der Vertiefung des Stoffes. Die Neuauflage des sechsten Bandes zur Statistischen Physik wurde neubearbeitet und um aktuelle Entwicklungen ergänzt Der beliebte Grundkurs Theoretische Physik deckt in sieben Bñden alle für das Diplom maßgeblichen Gebiete ab. Jeder Band vermittelt gut durchdacht das im jeweiligen Semester nt̲ige theoretisch-physikalische Rüstzeug. Zahlreiche Übungsaufgaben mit ausführlichen Ls̲ungen dienen der Vertiefung des Stoffes. Die Neuauflage des sechsten Bandes zur Statistischen Physik wurde neubearbeitet und um aktuelle Entwicklungen ergñzt