Читать онлайн «Статистическая физика»

АКАДЕМИЯ НАУК СССР Л. И. ФРЕНКЕЛЬ ЧЛЕН -КОРРЕСПОНДЕНТ АН СССР СТАТИСТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК СССР МОСКВА ЛЕНИНГРАД 19 48 ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ В настоящем издании я, во-первых, расположил в другой, значительно более логичной последовательности материал первого издания (1932 г. ), разделив его на две части — общую и специальную; во-вторых, я внес в этот материал ряд существенных исправлений и дополнений; наконец, в-третьих, к этим двум частям, основанным преимущественно на материале первого издания, я прибавил третью часть, посвященную квантовой статистике, использовав при этом некоторые главы первой части моей книги «Волновая механика». Новый текст, написанный мною специально для второго издания этой книги, составляет около трети всего ее объема. Весь этот материал относится, главным образом, к вопросу теории статистического равновесия. При этом я старался не заслонять его физической сущности сложным математическим аппаратом и не вдавался в сколько-нибудь подробный разбор экспериментального материала, довольствуясь выяснением общих закономерностей и порядков величин (последнее обстоятельство я считаю особенно важным с педагогической точки зрения). Из необозримого множества применений к различным физическим явлениям я старался выбирать наиболее важные и, вместе с тем, наиболее простые и типовые, не отвлекаясь в сторону развития вопросов, не имеющих непосредственного значения для основной темы книги. Вопросы кинетики затрагивались мною лишь в самой ограниченной степени, главным образом, постольку, поскольку они были необходимы для уяснения механизма, которым обеспечивается установление и поддержание состояния равновесия (теория столкновений между частицами в газах, теория диффузии в растворах, жидкостях и твердых телах, теория флюктуации). Я. Френкель, Август J-947 г. ВВЕДЕНИЕ Статистической физикой называется отдел теоретической физики, который занимается изучением систем, состоящих из очень большого числа одинаковых элементов. Сюда относятся, прежде всего, материальные тела, рассматриваемые как собрание чрезвычайно большого числа одинаковых частиц — молекул, атомов и т. д. Наряду, однако, с материальными телами, объектами статистической физики могут являться различного рода колебания или волны, не связанные непосредственно с движением частиц. В дальнейшем мы будем рассматривать, главным образом, системы, образованные чрезвычайно большим числом одинаковых частиц одного и того же сорта или нескольких различных сортов. К таким системам принадлежат, как уже упоминалось выше, все макроскопические тела. Эти тела изучаются не только статистической физикой, но и другими отделами теоретической физики, например, теоретической механикой и термодинамикой. В то время, однако, как механика и термодинамика рассматривают лишь непосредственно воспринимаемые «внешние» или макроскопические свойства материальных тел, трактуя последние как сплошные среды, статистическая физика сосредоточивает свое внимание на поведении элементарных частиц, из которых построены материальные тела.