Лев Давидович Ландау , Евгений Михайлович Лифшиц - Теоретическая физика в 10т. Т.5. Статистическая физика. Ч.1

Л . Д . Л А Н Д А У и Е. М. Л И Ф Ш И Ц

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ
ФИЗИКА
В десяти томах

МОСКВА
ФИЗМАТЛИТ

Л . Д . Л А Н Д А У и Е . М. Л И Ф Ш И Ц

СТАТИСТИЧЕСКАЯ
ФИЗИКА
ЧАСТЬ

МОСКВА

1

УДК 530.1
Л22

ББК 22.31
Л а н д а у Л. Д., Л и ф ш и ц Е. М. Теоретическая физика: Учеб.
пособ.: Для вузов. В 10 т. Т. V. Статистическая физика. Ч. I. —5-е
изд., стереот. —М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002.-616 с .-IS B N 5-9221-0054-8
(Т. V).
Том посвящен изложению квантовой и классической статистической
физики, основанному на методе Гиббса. Излагаются основы термоди­
намики, статистическая физика идеального газа, теория неидеальных
газов, распределение Ферми и Бозе и их применение к термодинами­
ке черного излучения и теории твердого тела, теория растворов, тео­
рия химического равновесия и поверхностных явлений. Исследуются
магнитные свойства газов. Рассмотрены теория симметрии кристал­
лов, флуктуации, фазовые переходы I и II рода и свойства вещества
в окрестности критической точки, роль флуктуаций в этих явлениях.
«Статистическая физика, часть 2 », в которой излагается квантовая те­
ория конденсированного состояния вещества, составляет том IX курса.
4-е изд. — 1995 г.
Для студентов старших курсов физических специальностей вузов,
а также аспирантов и научных работников, специализирующихся в
области теоретической физики.
Табл. 3. Ил. 80.
Ответственный редактор курса «Теоретическая физика» академик
РАН, доктор физико-математических наук Л. П. П и т а е в с к и й
Учебное издание
Л А Н Д А У Лев Давидович; ЛИФШИЦ Евгений Михайлович
СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА. Ч. I
(Серия: «Теоретическая физика», том V)
Редакторы : Е. С. Артоболевская, Д. А. Миртова
О ригинал-макет: А. А. Распопова, Е . В . Третьяков
Л Р №071930 от 06.07.99. Подписано в печать 14.06.01.
Ф ормат 6 0 x 9 0 1/i6- Б ум ага оф сетная №1. П ечать оф сетная
Уел. печ. л. 38,5 Уч.-изд. л. 41,8. Т и р аж 3000 экз. Заказ №
И здательская ф ирм а
« Ф изико-матем атическая литература»
М АИК «Н аука/И нтерпериодика»
117864 Москва, П рофсою зная ул., 90

SBN 5 - 9221 - 0054-8

О тпечатано с готовых диапозитивов
в ПФ «П олиграфист»
160001, г. Вологда, ул. Челю скинцев, 3.
Тел.: (8172) 72-55-31, 72-61-75, ф акс (8172) 72-60-72.
E-mail: pfpv@ vologda.ru h ttp ://w w w .v o lo g d a /~ p fp v

ISBN 5-9221-0054-8 (Т. V)
ISBN 5-9221-0053-Х

9 7 8 5 9 2 2 100540

© Ф И З М А Т Л И Т , 1995, 2001, 2002.

Оглавление
П р е д и с л о в и е ................................................................................................

9

Г л а в а I. Основные принципы статистики
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

Статистическое распределение ............................................
С татистическая независимость ............................................
Теорема Л иувилля ....................................................................
Роль э н е р г и и ..................................................................................
Статистическая м а т р и ц а ..........................................................
Статистическое распределение в квантовой статистике
Э н т р о п и я .........................................................................................
Закон возрастания э н т р о п и и ...................................................

13
19
23
25
28
37
40
47

Г л а в а II. Термодинамические величины
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.

Т е м п е р а т у р а ..................................................................................
Макроскопическое движение
................................................
А диабатический п р о ц е с с ..........................................................
Д а в л е н и е .........................................................................................
Работа и количество т е п л а .......................................................
Тепловая функция
....................................................................
Свободная энергия и термодинамический потенциал
.
Соотношения м еж ду производными термодинамиче­
ских в е л и ч и н ..................................................................................
Термодинамическая ш кала температуры
........................
Процесс Д ж оуля-Т ом сона .......................................................
М аксимальная работа
..............................................................
М аксимальная работа, производимая телом, находя­
щимся во внешней с р е д е ..........................................................
Термодинамические неравенства .........................................
Принцип Ле-Ш ателье
..............................................................
Теорема Нернста ........................................................................
Зависимость термодинамических величин от числа ч а­
стиц ...................................................................................................
Равновесие тела во внешнем п о л е .........................................
Вращающиеся т е л а ....................................................................
Термодинамические соотношения в релятивистской --">