Термодинамика и статистическая физика. Часть 1

Курс «Термодинамика и статистическая физика» читается студентам четвертого курса физического факультета МГУ в седьмом и восьмом семестрах и является итоговым теоретическим курсом. Студенты, слушающие данный курс, уже должны владеть знаниями теоретической механики, электродинамики, квантовой теории.

Тематика первой, осенней, части курса распадается на два основных раздела: макроскопическую термодинамику и статистическую физику равновесных систем. Курс читается в таком ключе, что микроскопический статистический подход призван объяснить и, в некоторых случаях, уточнить результаты, полученные в термодинамике, основанной на строгом аксиоматическом подходе.

Как правило, первые девять лекций курса (осенний семестр включает до 25 лекций) посвящены макроскопической термодинамике, а затем уже читается равновесная статистическая механика, представляющая основной материал этого семестра.

В первых лекциях закладываются те основные и общие представления теории, без понимания которых развитие микроскопической теории было бы просто невозможным. К таким понятиям следует отнести в первую очередь описание термодинамической системы с её особенностями, понятие равновесного состояния, температуры, энтропии и, наконец, основные начала термодинамики, которые и в микроскопической теории сохраняют своё аксиоматическое значение.

Статистический же подход к описанию систем большого числа частиц является непосредственным развитием квазистатической термодинамической теории на микроскопическом уровне теоретического рассмотрения.

В данном курсе он включает в себя такие важные понятия, как распределения Гиббса, статистики Бозе-Эйнштейна и Ферми-Дирака, качественную теорию теплоёмкости твёрдых тел, а также статистическую механику неидеальных систем, основанную на формализме корреляционных функций и цепочки уравнений Боголюбова для них.