Giáo trình vật lý thống kê

Vật lý thống kê là môn học mở đầu, và do đó, nó là nền tảng cho các môn học của Vật lý hiện đại. Chương trình môn học Vật lý thống kê của hầu hết các trường đại học trên cả nước bao gồm phần thống kê các hệ cân bằng và phần thống kê các hệ không cân bằng. Trong giáo trình này, chúng tôi trình bày về thống kê của các hệ cân bằng nhiệt động và một phần nhỏ liên quan đến quá trình không cân bằng. Trong tất cả các chương, chúng tôi cố gắng đơn giản hóa các kiến thức, tập trung vào bản chất vật lý và gắn với các vấn đề của thực tiễn. Độc giả mà chúng tôi hướng tới là sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh thuộc các lĩnh vực liên quan đến vật lý thống kê. Do đối tượng nghiên cứu của vật lý thống kê là các hệ nhiều hạt nên nhiều nội dung của nó liên quan chặt chẽ đến nhiệt động lực học. Chính vì lý do này mà cuốn giáo trình được cấu trúc như sau: I Chương 1 trình bày những vấn đề cơ bản nhất của nhiệt động lực học như các đại lượng nhiệt động, các thế nhiệt động và các nguyên lý nhiệt động lực học. Đây là những vấn đề liên quan đến một số phần kiến thức ở các chương sau. I Chương 2 trình bày những kiến thức cơ sở, nền tảng của vật lý thống kê. Những vấn đề cơ bản này bao gồm: khái niệm xác suất và hàm phân bố, không gian pha, phân vùng thống kê cổ điển với thống kê lượng tử và đặc biệt là giả thuyết ergodic. I Chương 3 được dành riêng để trình bày về các tập hợp thống kê và các đại lượng nhiệt động. Đặc biệt, để bạn đọc dễ hình dung, chúng tôi trình bày mối liên hệ giữa các tập hợp thống kê. I Chương 4 trình bày một số ứng dụng của vật lý thống kê vào các hệ cổ điển điển hình, thường gặp như phân bố Maxwell-Boltzmann, khí thực, bức xạ của vật đen tuyệt đối,… I Chương 5 dành riêng cho thống kê lượng tử, tiêu biểu là thống kê Bose Einstein, thống kê Fermi-Dirac, thống kê Maxwell-Boltzmann. Đặc biệt, chúng tôi cố gắng đưa ra giới hạn của thống kê lượng tử để từ đó so sánh với thống kê cổ điển. I Chương 6 trình bày việc áp dụng thống kê Bose-Einstein vào một số hệ khí boson. Dựa trên các kiến thức về dao động tử điều hòa, quay tử, chúng ta có thể nghiên cứu bức xạ của vật đen tuyệt đối, dao động mạng tinh thể và ngưng tụ khí Bose. Trên cơ sở đó, chúng ta có thể chỉ ra giới hạn của thống kê lượng tử.