统计力学及其在物理化学中的应用唐有祺1964年5月第1版
统计力学及其在 物理化学中的应用 唐 有 祺 1964 年 5 月第 1 版
目录序ix精瀚1玻耳慈受分布定律3第一章3麦克斯韦速度分布和气体分子的动能分布.$1.952.晶体中原子振动能的分布·13习题玻耳兹曼分布、最可几分布和平衡分布17第二章..:1753.体系的分布及其微观状态数微观状态数最大的分布和玻耳效曼分布...2454.244-1.拉格期日未定乘数法和斯透林公式284-2.微观状态数最大的分布及其能极分布数公式55.最可儿分布和平衡分布3034习题第三章平动子和筋諾振子的配分函数4056.平动子和簡谐振子的配分医数計算，41..416-1.平动子的配分函数6-2.简替振子的配分函数和晶体的比热4457.配分函数在相空中的表达和計算47..7-1.相空間477-2.配分函数在相空間中的表达517-3，在相空間中計算平动子和簡潜振子的配分函数....537-4．相体积不变定理……54..58．平动子和筋振子体系的分布菌数…….598-1.三耀平动子体采59*8-2．在重力惕作用下的气体62.8-3簡鳍振子体采63
iv目录68习题·74第四童分子的配分函数：59.双原子分子的运动和配分函数74749-1.双原子分子运动的分析9-2．配分函数的析因子性质79809-3。双原子分子的转动配分函数·.9-4。双原子气体的比热8691510多原子分子的运动和配分函数10-1.多原子分子的运动自由度和配分函数9110-2，刚性輕子的配分两数*9610-3．多原子分子的简正振动方式·101511.双原子和多原子气体的分布函数:11111-1．配分断数的析因子性质在求算分布函数时的应用...11111-2在外电场作用下的极性气体及其分布函数11211-3.能毅分布数和平衡常数116习髓.121第五章炳、自由能和自由炝函数134512.炳的統計意义13412-1.焰函数和微观状态数之間的联采.13612-2．散开效应…139S13.体系的微观状态数和配分函数...14013-1，撤取最大项法及其原理14013-2．定域子和离域子体采的微观状态数和配分医数..14113-3，混合独立子体采及其微艰状态数和配分函数14314.孤立体系的摘增加原理及其热平衡、压力平衡和混合趋向…·14514-1.热平衡14514-2.压力平衡和混合趋向…149515.自由能和自由恰及其与等温体系的关系:15415-1.自由能和自由熔减少原理及其与焰增加原理的关采·15515-2．处理等温平衡的梳計力学方法及其示例…159
目录V习题168第六章平衡常数177916．双原子气体反应.17717716-1.气体反应221.….16-2.气体反应H22H..18016-3.气体反应H2+D2—2HD..：183184517．同位素交换反应..·*18517-1．同位案交换反应的特点..18817-2.同位案交换反应在經典蜴合下的平衡常数…17-3，同位素交换的分离因子和量子效应：.19017-4．計算同位素交换反应平衡常数的典型方法和实例…192GE)18.热力学函数的計算和应用198..T（一）的計算18-1.热力学函数（198TG-18-2．从函数求算平衡常数的实例..202T204习题··+216第七章速度常数..216519.化学反应的基本过程及其分子砸撞理…21619-1，基本过程及其速磨方程21819-2.速度常数和阿累尼鳥斯方程..22019-3.若干重要的双分子碰撞数公式及其推引…19-4分子碳撞理翁及其对阿累尼岛斯方程的羟释229232520。基本过程的过渡状态理....23320-1．反应物系的位能面及其反应坐标和过渡状态..*23720-2．过渡状态理輪的基本假設及其速废常数公式.*24320-3.活化焰和活化·245521.双分子、三分子和单分子气体反应.24621-1．双分子反应…25121-2．三分子反应……·25621-3．单分子反应
目录vi习题·268279第八童艳对炳279522.炳的各种来源和統計22-1.平动子体系的艳对炳和蓬古-太特洛德方程28028122-2．气体的梳計烯及其計算的实例.22-3.热熔和构型...286293523.量热摘及其与统計的对比....29323-1量热及其定…....29723-2.若干简单气体的量热及其与計燎的对比…30323-3.玻璃态及其残余·23-4，分子的阻障内旋辖和熵…30831424.热力学第三定律及其检验31524-1.奈思斯特热定理及其背景：24-2.热力学第三定律的各种说法31824-3.热力学第三定律在物理化学中的龄证和应用…....321324习题.335第九章筋并气体…..335525.玻色一爱因斯坦和费密-狄喇克气体·...·33625-1，微粒的不可分辨性和俩类量子气体，-.34025-2.玻色-爱因斯坦气体及其分布公式·34225-3.费密-狄喇克气体及其分布公式.·34525-4.两类量子气体的热力学函数25-5.气体的简并…352357526.光子气和电子气·.35826-1.空腔辐射36426-2.金属中的电子气26-3.牛导体中的电子和空穴....372378习题383第十章采综原理·383527.正则系粽38327-1.正刚采粽和正则配分数
目录vii27-2.正则配分函数和热力学函数38839027-3，正则采粽方法的检驗和应用528.巨正刚系粽39339428-1互正采综和互配分函数28-2.互配分函数和热力学函数39840028-3.互正则采棕方法的检验和应用406529.涨落·.40729-1．涨落和有关的基本公式….40929-2.正则采棕中的涨落41129-3：互正则亲粽中的涨落417习题·第十一章不完全气体428530.不完全气体的粗放統計处理42830-1.不完全气体的配分函数及其构型积分42843130-2.不完全气体的第二雜里采数..43530-3．分子間互作用的位能函数439531..不完全气体的梅逸理··..44031-1.集团排列、集团租合和集团分布.44331-2.构型积分和集团积分44731-3.集团积分和不可豹积分。44931-4.不完全气体的状态方程和热力学函数454习题·458稠密气体和液体·第十二章458532.相当状态原理及其統計论释46533.点阵模型和囚胞法：：474534.径向分布函数法.482习题·487第十三章晶体487晶体的振动和比热535.48935-1.連覆介质模型和德拜晶体比热公式的推引….49535-2.晶体振动的点阵结构模型
目录vili503536.晶体中的无序和缺陷·….50336-1.晶态和三耀点障·36-2.无序和缺陷的实例及其起因的分析50651236-3.易兴模型和自旋体采的梳計理·52436-4.热缺陷的梳計理529习随第十四章正规溶体539539537.正想溶体模型和高尔斯基-布喇格近似.53937-1.正规溶体模型....37-2.正想溶体的配分函数和热力学函数·54437-3.高尔斯基-布喇格近似548938.正规溶体的若干重要效应55238-1.正规溶体和喇鳥耳定律·.55238-2临界混合现象55638-3.固溶体及其超籍构561539.正规溶体的似化学平衡处理·571习题·582翘典文献…·587主要符号表588591附录自然常数·591能量单位换算因子591常用定积分公式592
猪脱得拒要一点，我們給本书提出的任务是，对一般物理化学工作者的基础和需要来阐迹统計力学的基本原理和方法，并系統地介超统計力学在物理化学领域中的各项应用，下面我将对这个任务所涉及的若干間题有所説明，物理化学工作者为什么需要掌握統計力学的基本原理和方法呢？为了说明得簡单明了，我們可以把物理化学的研究对象分成化学过程和化学物质的租成、秸构与性能之間的联系这样两个方面，我們都知道，化学过程的阐明和推算最后都离不开那些能反映与过程有关的秸构和机制的微观模型以及从微观模型来联系宏艰现象的统計理，而在摄示和围明化学物质的租成、精构与性能之間的联系时，我們不从物质的宏观表現来认識微观秸构，或则从物质的微观秸构来推测宏观性能，都会需要联系微观与宏观的統計理，那末，我要在本书中開迹其基本原理和方法的统計力学又是一种怎样的統計理呢？統計力学主要是关于物质体系平衡性的統计理，在窥計力学中，物质体系是一个由大量按照一定的力学规律运动的分子和原子等租成和达成平衡的体系，根据分子和原子的运动及其规律，統計力学为体系的平衡态揭示了一系刻具有普逼意义的統計规律和原理，在这些规律和原理中，也包括热力学的三个定律，而統計力学在揭示三个热力学定律的同时，还对规律性的根源作出了瞩明，在这些梳計规律和原理的基础上，統計力学还得出了从分子和原子水平上的微观量的統計平均来推算体系平衡性质的統計方法，在这里，統計力学也已对热力学有所补充和提高。我們知道，一个物理化学工作者一般首先是一个化学工作者
精2在粽合大学中，物理化学专門租也是設在化学专业中的．这种情况本身是十分合理的，但在統計计力学中，我們一般会遇到不少对化学工作者説来比较生疏和困难的物理概念和思路，因此，本书对如何针对物理化学工作者的基础来阐迹統計力学的原理和方法，提得比较明确。最后，我們要对全书内容的安排有一个輪廓的交待从介貂玻耳效曼（Boltzmann）分布定律的第一章到沟通热力学与統計力学的第五章以及交待系粽原理的第十章是全书中阔迹統計力学原理和方法的部分，而在其余八意中，我們对統計力学的原理和方法在平衡常数、速度常数、艳对嫡、筋并气体、不完全气体、稠密气体和液体、晶体以及正规溶体等方面的应用，进行了系窥的输廓的介貂
第一章玻耳慈曼分布定律作为介超計计力学基本原理和方法的第一步，本章先要交待什么是分布、什么是能量分布、什么是玻耳兹曼分布以及什么是玻耳慈曼分布定律等間题，玻耳茹显分布定律（1896）是一个从大量自然现象和实验事实中总籍出来井久疆实践考睑的自然规律。在本章中，我们将通过麦克斯韦（Maxwell）速度分布、气体分子动能分布以及晶体中原子摄动能分布等来交待什么是分布和什么是玻耳曼分布等間题，有关气体分子速度分布的麦克斯韦分布定律（1860）和晶体比热的杜隆-珀替（Dulong-Petit）定律都是大家比较熟悉的，我将从这两个定律出发来交待玻耳茹曼分布定律。$1.麦克斯韦速度分布和气体分子的平动能分布我可以先通过比较熟悉的麦克斯韦速度分布来明确一下什么是分布，现在温度T°K下，有一个由N～104个质量为m的分子租成的气体体系，这个体系的速度分布是指体系中分子分布在各个速度間隔中的数目，例如分子分布在速度間隔→十d内的数目为n()d,分布在z→十dv間隔内的数目为n)d等等。概括地，体系的速度分布是指分子分布在→+d置隔中的数目n()du，而这里左右体系的速度分布的函数n(）称为速度分布函数，根据气体运动理进行分析后得出，对一个内部已經达到热平衡和压力平衡等的气体体系来設，速度分布函数应为ms/2mn()=4元Ne-22元kT气体的这种速度分布称为麦克斯韦速度分布，麦克斯韦速度分布