材料物理基础

《材料物理基础》是应工科专业物理基础理论教学的要求，整理当前国内高校普遍使用的相关专业教材，并结合编者多年的教学实践编撰而成。全书共分12章。第1章简述热力学基本规律与基础应用；第2章到第4章介绍统计物理，建立起宏观物理量与微观状态的桥梁，并主要介绍近独立粒子系统的统计规律及其应用；第5到第8章介绍微观粒子的性质和运动规律，包括薛定谔方程、力学量的算符理论、定态问题的近似方法；第9章到第12章在量子力学基础上应用热力学统计物理方法从微观或宏观角度分析研究固体材料微观结构与其性质的联系。为配合教学需要，每章附有若干习题。
《材料物理基础》可供材料科学及相关的工科专业学生学习使用，也可供相关教学和科研人员参考。

第1章 热力学基础知识
1.1 热平衡定律与温度
1.1.1 热力学基本概念
1.1.2 热平衡定律，温度的定义
1.2 热力学第一定律
1.2.1 热力学第一定律的表述
1.2.2 功的表达式
1.2.3 热量的表示式
1.3 热力学第二定律
1.3.1 热力学第二定律的两种表述
1.3.2 熵
1.3.3 热力学基本方程
1.3.4 理想气体的熵
1.4 热力学函数与特性函数
1.4.1 热力学函数
1.4.2 特性函数
1.4.3 其他简单系统的情形
1.5 麦克斯韦关系及其应用
1.5.1 麦克斯韦关系
1.5.2 麦克斯韦关系的应用举例
1.6 磁介质的热力学性质
1.6.1 简单磁介质系统的热力学性质
1.6.2 复杂磁介质系统
1.7 热力学第三定律
1.7.1 热力学第三定律的表述
1.7.2 绝热去磁降温
1.7.3 绝对熵
1.8 开放系统的热力学基本方程及化学势
1.8.1 开放系统的热力学基本方程
1.8.2 化学势
1.8.3 相平衡
本章思维导图
思考题
习题
第2章 近独立粒子的最概然分布
2.1 粒子运动状态的经典描述
2.1.1 相空间（μ空间）
2.1.2 自由粒子在相空间的运动状态
2.1.3 线性谐振子在相空间的运动状态
2.2 粒子运动状态的量子描述
2.2.1 线性谐振子
2.2.2 外磁场中的电子自旋
2.2.3 转子
2.2.4 经典描述与量子描述的差别
2.3 粒子运动状态的半经典近似
2.3.1 半经典近似
2.3.2 自由粒子的量子态
2.3.3 自由粒子的态密度
2.4 系统微观运动状态的描述
2.4.1 近独立的全同粒子系统
2.4.2 费米子和玻色子
2.4.3 全同性原理与定域系统
2.4.4 定域系统、玻色系统和费米系统量子态的区别
2.5 等概率原理
2.6 能级的分布与系统的微观状态
2.6.1 能级的分布
2.6.2 分布对应的系统微观状态
2.6.3 玻尔兹曼系统（定域系情形）的微观状态数
2.6.4 玻色系统的微观状态数
2.6.5 费米系统的微观状态数
2.6.6 非简并性条件
2.7 玻尔兹曼分布
2.7.1 玻尔兹曼分布的导出
2.7.2 单粒子量子态上的平均粒子数
2.7.3 平衡状态下的分布
2.8 玻色分布与费米分布
2.8.1 玻色分布
……
第3章 玻尔兹曼统计
第4章 玻色统计与费米统计
第5章 量子力学基本概念
第6章 波函数和薛定谔方程
第7章 力学量与粒子运动
第8章 定态问题的近似方法
第9章 晶体结构
第10章 晶格振动与固体的热学性质
第11章 固体能带理论
第12章 半导体
参考文献
附录