T 5. Reif F - Fizyka statystyczna.pdf

(21161 KB) Pobierz
F. R e i f
fiz y k a
s ta ty s ty c z n a
W yd anie III
Warszawa 1975
Państwowe Wydawnictwo
Naukowe
Spis rzeczy
Od Wydawnictwa
Uwagi dia wykładowców i studentów
7
9
1 Cechy charakterystyczne układów makroskopo­
.
wych
15
2. Podstawowe
bieństwa
pojęcia rachunku
prawdopodo­
75
121
165
3. Statystyczny opis układów cząstek
4. Oddziaływania termiczne
5. Pomiary makroskopowe i teoria atomowa
213
6. Rozkład kanoniczny w przybliżeniu klasycznym 245
7
.
Ogólne oddziaływanie termodynamiczne
285
8. Elementarna teoria kinetyczna procesów trans­
portu
333
Uzupełnienia
Przypisy matematyczne
Zadania dodatkowe
Rozwiązania zadań
Skorowidz
362
375
382
385
Od Wydawnictwa
Książka, którą oddajemy do rąk Czytelnika, jest piątym tomem jednego z najbardziej
oryginalnych i nowoczesnych podręczników fizyki dla studentów szkół wyższych.
Pomysł opracowania takiego podręcznika powstał w gronie wybitnych fizyków ame­
rykańskich, pracujących w większości na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley.
Utworzyli oni komitet, który rozpoczął pracę w 1962 r. W skład komitetu weszli po­
-
czątkowe L. Alvarez, W. B. Fretter, C. Kittel, W. D. Knight, P. Morrison, E. 3 1
V.
Purcell, M. A. Ruderman i J. R. Zacharias. W 1964 r. w składzie komitetu nastąpiły
?
zmiany : odeszli Ł. Alvarez, W. B. Fretter i J. R. Zacharias, a na ich miejsce weszli
E. D. Commins, F. S. Crawford, jr., A. M. Portis, F. Reif i E. H. Wichmann, przy
czym kierownictwo objął C. Kittel. W 1966 r. nastąpiła dalsza zmiana: kierownictwa
komitetu objęli E. M. Purcell i A. C. Helmholz. Nazwisk tych nie wymieniamy tu
przypadkowe. Mówią one same za siebie. Każdy z byłych lub obecnych członków' ko­
mitetu Wykładów Fizyki na Uniwersytecie
w
Berkeley (Berkeley Physics Course) to
wybitny specjalista o międzynarodowej sławie. Dzięki wysiłkowi tych ludzi powstało
dzieło nowe, odkrywcze, o wyjątkowych walorach pedagogicznych.
Autorzy podręcznika zernali przede wszystkim z tradycyjnym ujęciem wykładu
(Mechanika, Ciepło, Elektromagnetyzm, Optyka), a ponadto znieśli tak powszechnie
stosowany podział na fizykę klasyczną i fizykę współczesną. Starali się przedstawić
fizykę elementarną w takiej postaci, w jakiej ją widzą i stosują fizycy aktualnie uczestni­
czący w badaniach. Z tego też powodu potraktowano na równi fizykę współczesną
i fizykę klasyczną, zwrócono szczególną uwagę na zastosowanie fizyki w innych naukach
przyrodniczych oraz włączono do wykładu wiele zagadnień, które w ujęciu tradycyjnym
wchodzą w zakres fizyki teoretycznej.
Obecny tom ,,Fizyka statystyczna” poświęcony jest makroskopowym układom
fizycznym (składającym się z wielu atomów lub cząsteczek) i stanowi wstęp do mechaniki
statystycznej, teorii kinetycznej i termodynamiki. Autor nie próbował przedstawiać
rozwoju historycznego dyskutowanych teorii, lecz zrywając z konwencjonalnym po­
8
OD WYDAWNICTWA
dejściem ujmuje dyskutowane zagadnienia w bardzo nowoczesny, ale jednocześnie
niezwykle przystępny sposób.
Warto podkreślić, że cały podręcznik jest napisany niezwykle jasno i nawet zagadnie­
nia uznawane za „trudne” i usuwane z tego powodu z tradycyjnych kursów fizyki
elementarnej są wyłożone bardzo przystępnie; przyswajanie materiału ułatwiają po­
mysłowe i przejrzyste ilustracje. Autorzy starają się utrwalać w świadomości studenta
pewne niepisane metody rozumowania i badań naukowych, stąd też nacisk na metody
obliczeń przybliżonych, ocenę rzędu wielkości, analizę wymiarową, podkreślenie roli
zasad zachowania i transformacji układów odniesienia. Oczywiście przy takim ujęciu
podręcznik może być z pożytkiem wykorzystany przez tych studentów, którzy mają
dobrze opanowany materiał z zakresu szkoły średniej.
Podręcznik składa się z pięciu tomów':
I.
II.
III.
IV.
V.
Mechanika
(autorzy: C. Kittel, W. D. Knight, M. A. Ruderman).
Elektryczność i magnetyzm
(E. M. Purcell).
Fale
(F. S. Crawford, Jr.).
Fizyka kwantowa
(E. H. Wichmann).
Fizyka statystyczna
(F. Reif).
Tomy te zostały najpierw wydane w postaci skryptów. Według tych skryptów pro­
wadzono w 1963 r. eksperymentalne wykłady na Uniwersytecie w Berkeley i kilku
r
innych uniwersytetach amerykańskich. Na podstawie zebranych doświadczeń i sugestii
ze strony wielu wykładowców', asystentów i samych studentów, autorzy i członkowie
komitetu zmieniali i doskonalili tekst podręcznika przed jego wydaniem w ostatecznej
postaci.
Autorzy stosują konsekwentnie w całym podręczniku układ jednostek CGS Gaussa
i tylko w niewielu miejscach posługują się układem praktycznym. Jak wiadomo, od
niedawna obowiązuje w Polsce międzynarodowy układ jednostek (SI). Zdecydowano
jednak pozostawić w polskim wydaniu układ CGS, gdyż przejście do układu SI wy­
magałoby ogromnej pracy przeredagowania wielu partii tekstu oraz zmiany wielu wy­
prowadzeń i wzorów. Trudno nie zgodzić się ze zdaniem autorów, że sprawa stosowania
tego lub innego układu jednostek ma w tym wypadku drugorzędne znaczenie, a prze­
cież każdy, kto chce korzystać z bieżącej literatury naukowej, musi znać jednakowo do­
brze kilka układów' jednostek. Czytelnik może łatwo sprawdzić, jak dany wzór wygląda
w układzie SI, posługując się książką B. M. Jaworskiego i A. A. Dietłafa,
Fizyka
.
Poradnik encyklopedyczny
(PWN, Warszawra 1966), w której wszystkie wzory są podane
w kilku układach jednostek.
Mamy nadzieję, że obecny podręcznik stanie się wartościowy pomocą nie tylko dla
studentów i wykładowców fizyki, lecz również dla tych pracowników nauki, którzy
w różnych dziedzinach stykają się z fizyką na co dzień.
Uwagi
dla wykładowców
i studentów
UKŁAD PODRĘCZNIKA
Podręcznik można podzielić na trzy główne części, które spróbuję opisać po kolei.
Część A: Pojęcia wstępne
(rozdział 1 i 2)
Rozdział 1.
Rozdział ten stanowi jakościowe wprowadzenie do najbardziej pod­
stawowych pojęć fizycznych, które wykorzystane zostaną w dalszej części podręcznika.
Jest on pomyślany w ten sposób, aby czytelnik-student mógł oswoić się z charakterys­
tycznymi cechami układów makroskopowych oraz dostosować tok rozumowania do
'specyfiki tego typu układów.
Rozdział 2.
Rozdział ten ma charakter bardziej matematyczny i przewidziany
jest do oswojenia czytelnika z podstawowymi pojęciami rachunku prawdopodobieństwa.
Nie wymagane są przy tym żadne uprzednie wiadomości z tej dziedziny. Przez cały
czas kładziono nacisk na pojęcie zespołu statystycznego, a podane przykłady służą do
wyjaśnienia różnego rodzaju przypadków mających znaczenie w fizyce. Ghoć podany
materiał nastawiony jest w głównej mierze na późniejsze zastosowanie go w dalszej
części książki, jednak intencją autora było, by czytelnik mógł z niego korzystać w znacz­
nie szerszym kontekście.
Czas poświęcony na te dwra rozdziały nie powinien być zbyt duży. W rzeczy samej,
niektórzy z czytelników mogą mieć wystarczająco dobre przygotowanie i mogą być
dostatecznie dobrze zaznajomieni z zawartym w nich materiałem. Pomimo to chciał­
bym gorąco polecić, aby czytelnicy ci nie opuszczali tych dwóch rozdziałów, lecz trakto­
wali je jako pożyteczny przegląd i przypomnienie posiadanych wiadomości.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin