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第一章 统计力学原理1

1.1 系综及基本假设1

1.2 正则系综3

1.3 正则系综和热力学6

1.4 最大项方法8

1.5 正则配分函数10

1.6 独立离域子体系的正则配分函数12

1.7 巨正则系综14

1.8 巨正则系综和热力学17

1.9 巨正则配分函数19

1.10 微正则系综20

1.11 涨落24

1.11.1 正则系综中的涨落26

1.11.2 巨正则系综中的涨落27

1.12 系综的热力学等效性29

1.12.1 巨正则系综和正则系综的热力学等效性29

1.12.2 正则系综和微正则系综的热力学等效性30

第二章 经典统计中的配分函数31

2.1 相空间及体系运动状态的经典力学描述31

2.2 配分函数在相空间中的形式——经典配分函数33

2.3 麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布及能量分布34

第三章 理想气体37

3.1 理想气体热力学函数的统计力学表达式37

3.2 单原子分子40

3.2.1 平动配分函数40

3.2.2 电子运动配分函数41

3.2.3 核自旋配分函数42

3.2.4 单原子分子理想气体的热力学函数42

3.2.5 gi>>Ni的讨论43

3.3 双原子分子44

3.3.1 双原子分子的电子运动配分函数45

3.3.2 双原子分子的振动配分函数45

3.3.3 双原子分子的转动配分函数46

3.3.4 双原子分子理想气体热力学函数的近似计算52

3.3.5 配分函数和热力学函数的精确计算54

3.4 多原子分子58

3.4.1 直线型多原子分子58

3.4.2 非直线型多原子分子59

3.4.3 多原子分子理想气体热力学函数的计算67

3.4.4 分子内旋转70

3.4.5 计算实例74

3.5 理想气体反应的平衡常数78

3.5.1 化学平衡条件78

3.5.2 化学平衡常数表达式79

第四章 非理想气体83

4.1 非理想气体的正则配分函数及构型积分83

4.2 非理想气体构型配分函数的近似计算85

4.3 实际气体的状态方程88

4.4 分子间力90

4.4.1 取向作用90

4.4.2 诱导作用91

4.4.3 色散作用92

4.5 势能函数93

4.5.1 硬球势函数94

4.5.2 方阱势函数94

4.5.3 萨日兰势94

4.5.4 伦纳德-琼斯势95

4.5.5 白金汉势96

4.5.6 非球对称势函数97

4.6 势能函数和位力系数98

4.6.1 萨日兰势98

4.6.2 伦纳德-琼斯势99

4.7 非理想气体的严格处理102

4.7.1 集团积分和构型配分函数103

4.7.2 不可约集团积分107

4.7.3 实际气体的维里展开111

4.7.4 实际气体的热力学函数114

5.1 晶体热容的经典理论118

第五章 晶体118

5.2 爱因斯坦晶体热容理论120

5.3 德拜晶体热容理论123

5.3.1 连续弹性体中的振动频率分布123

5.3.2 德拜晶体热容表达式127

5.3.3 德拜理论的实验检验132

5.4 频率分布的严格计算——晶体点阵理论基础134

5.5 简单离子晶体和分子晶体的热容计算141

第六章 吸附的统计理论143

6.1 理想格气143

6.2 定域吸附144

6.3 离域(或可动)吸附146

6.4 竞争吸附147

6.5 多分子层吸附——BET公式149

第七章 合作现象154

7.1 合金的超晶格转变154

7.2 合作问题的一般描述156

7.2.1 顺磁体158

7.2.2 格气160

7.2.3 二元体系161

7.2.4 各种体系热力学性质的等价关系162

7.3 布拉格-威廉斯近似方法163

7.3.1 合金的超结构转变163

7.3.2 格气的吸附等温式及态方程169

7.4 准化学近似172

7.5.1 组合法180

7.5 伊辛模型的严格解180

7.5.2 矩阵法181

7.6 一维伊辛模型的严格解183

7.6.1 组合法183

7.6.2 矩阵法188

7.7 二维伊辛模型严格解的一些结果189

7.7.1 对偶原理和相变点189

7.7.2 二维正方晶格严格解的结果193

7.8 二维正方格气195

7.9 三维伊辛模型近似解的一些结果198

第八章 液体201

8.1 对比状态原理201

8.2 液体的胞腔模型理论205

8.2.1 硬球模型势207

8.2.2 谐振子模型势209

8.3 Lennard-Jones-Devonshire(L-J-D)液体理论211

8.4 空腔模型理论220

8.5 有效结构理论225

8.5.1 简单经典液体227

8.5.2 稠密气体231

8.5.3 无机和有机液体233

8.5.4 二维液体234

8.6 分布函数理论235

8.6.1 径向分布函数236

8.6.2 正则系综中的分布函数236

8.6.3 流体的热力学性质与径向分布函数的关系239

8.6.4 巨正则系综中的分布函数244

8.6.5 Yvon-Bom-Green积分微分方程247

8.6.6 Kirkwood方程250

8.6.7 Ornstein-Zernike方程252

8.6.8 Percus-Yevick方程254

8.6.9 超网链积分方程258

8.6.10 P-Y方程的解析解259

8.6.11 计算结果比较261

8.7.1 微扰理论基本原理263

8.7 微扰理论263

8.7.2 硬球参考体系的一阶微扰方法267

8.7.3 McQuarrie-Katz(M-K)微扰理论271

8.7.4 Barker-Henderson(B-H)微扰理论273

8.7.5 Weeks-Chandler-Anderson(W-C-A)微扰理论276

8.7.6 二阶及高阶微扰理论278

8.7.7 混合物的微扰理论282

主要参考书目286