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Statistische Physik

Lehrbuch zur Theoretischen Physik IV

Dieses Lehrbuch gibt eine Einführung in die Statistische Physik, wie sie an der Universität im Zyklus "Theoretische Physik" angeboten wird. Besonderen Wert hat der Autor auf eine gut lesbare, verständliche und überschaubare Darstellung gelegt. Die einzelnen Schritte sind so ausführlich beschrieben, dass der Leser sie ohne grössere Schwierigkeiten nachvollziehen kann. Durch die Aufteilung in Kapitel, die eigenständige Unterrichtseinheiten bilden, und die Art der Darstellung ist das Buch auch für Bachelor- und Master-Studiengänge bestens geeignet.

In einer Einführung in die mathematische Statistik werden zunächst das Gesetz der grossen Zahl und der zentrale Grenzwertsatz abgeleitet. Die statistischen Grundlagen der "Physik der Wärme" werden sehr ausführlich behandelt. Dabei werden die makroskopischen Grössen wie Druck, Temperatur und Entropie mikroskopisch definiert, und die Hauptsätze werden aufgestellt. Auf der Grundlage dieser Hauptsätze führt die Thermodynamik zu allgemeinen Relationen zwischen makroskopischen Grössen. Breiten Raum nimmt dann die Anwendung der Statistik auf viele verschiedenartige Systeme ein; zu diesen Systemen gehören ideale und reale Gase, das Elektronengas im Metall, die Gitterschwingungen im Kristall und die elektromagnetische Strahlung in einem Plasma. Im Rahmen einer Einführung in das Gebiet der Phasenübergänge werden unter anderem das van der Waals-Gas, der Ferromagnetismus, die Landau-Theorie und die Skalengesetze behandelt. Schliesslich werden noch kurz irreversible Prozesse diskutiert.

Fliessbachs Lehrbuchreihe zur Theoretischen Physik umfasst die folgenden vier Bände:

Mechanik (Band I)
Elektrodynamik (Band II)
Quantenmechanik (Band III)
Statistische Physik (Band IV)

Diese Lehrbuchreihe wird durch das Arbeitsbuch zur Theoretischen Physik von Torsten Fliessbach und Hans Walliser ergänzt. Das Arbeitsbuch fasst die zentralen Aussagen der vier Gebiete in kurzen Repetitorien zusammen und präsentiert Musterlösungen zu den in den Lehrbüchern gestellten Aufgaben.

Auf vergleichbarem Niveau bewegt sich Fliessbachs Einführung in die Allgemeine Relativitätstheorie (5. Auflage 2006).
Portrait

Torsten Fliessbach habilitierte sich 1977 an der TU München in Theoretischer Kernphysik. Seit 1979 ist er Professor für Theoretische Physik an der Universität Siegen. Seine Lehrbücher zur Theoretischen Physik I bis IV (ergänzt durch das Arbeitsbuch zur Theoretischen Physik, zusammen mit H. Walliser) sind im selben Verlag erschienen. Auf vergleichbarem Niveau bewegt sich Fliessbachs Einführung in die Allgemeine Relativitätstheorie, die ebenfalls bei Springer Spektrum erschienen ist (2016 in der 7. Auflage).

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  • Teil I Mathematische Statistik.- 1 Wahrscheinlichkeit.- 2 Gesetz der grossen Zahl.- 3 Normalverteilung.- 4 Zentraler Grenzwertsatz.-  Teil II Grundzüge der statistischen Physik.- 5 Grundlegendes Postulat.- 6 Zustandssumme des idealen Gases.- 7 1. Hauptsatz.- 8 Quasistatischer Prozess.- 9 Entropie und Temperatur.- 10 Verallgemeinerte Kräfte.- 11 2. und 3. Hauptsatz.- 12 Reversibilität.- 13 Statistische Physik und Thermodynamik.- 14 Messung makroskopischer Grössen.-  Teil III Thermodynamik.- 15 Zustandsgrössen.- 16 Ideales Gas.- 17 Thermodynamische Potenziale.- 18 Zustandsänderungen.- 19 Wärmekraftmaschinen.- 20 Chemisches Potenzial.- 21 Austausch von Teilchen.-  Teil IV Statistische Ensembles.- 22 Zustandssummen.- 23 Zugeordnete Potenziale.- 24 Klassische Systeme.- 25 Einatomiges ideales Gas.-  Teil V Spezielle Systeme.- 26 Ideales Spinsystem.- 27 Zweiatomiges ideales Gas.- 28 Verdünntes klassisches Gas.- 29 Ideales Quantengas.- 30 Verdünntes Quantengas.- 31 Ideales Bosegas.- 32 Ideales Fermigas.- 33 Phononengas.- 34 Photonengas.-  Teil VI Phasenübergänge.- 35 Klassifizierung.- 36 Ferromagnetismus.- 37 Van der Waals-Gas.- 38 Flüssiges Helium.- 39 Landau-Theorie.- 40 Kritische Exponenten.-  Teil VII Nichtgleichgewichts-Prozesse.- 41 Einstellung des Gleichgewichts.- 42 Boltzmanngleichung.- 43 Kinetisches Gasmodell.
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Beschreibung

Produktdetails

Einband Taschenbuch
Seitenzahl 409
Erscheinungsdatum 12.10.2018
Sprache Deutsch
ISBN 978-3-662-58032-5
Verlag Springer Berlin
Maße (L/B/H) 24.2/16.9/2.7 cm
Gewicht 725 g
Abbildungen 90 schwarz-weiße Abbildungen, Bibliographie
Auflage 6. Auflage 2018
Buch (Taschenbuch)
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