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Über dieses Buch

Das vorliegende Lehrbuch behandelt die klassische statistische Mechanik und Quantenstatistik und geht dabei in den behandelten Themen weit über das Standardmaterial hinaus. So wird beispielsweise die Theorie weißer Zwerge und die Rolle von strengen Infrarotschranken für die Existenz von Phasenübergängen behandelt.Im ersten Teil entwickelt der Autor die Grundlagen der klassischen statistischen Mechanik, gefolgt von vielen Anwendungen, die die Tragweite der Theorie gut illustrieren. Ein Schwerpunkt ist dabei die Untersuchung von Phasenübergängen. Die Rolle der Renormierungsgruppe bei Phasenübergängen zweiter Art wird ausführlich vorgestellt. Im dritten Teil werden die Grundlagen der Quantenstatistik entwickelt. Neben Standard-Anwendungen werden auch wieder weiterführende Themen behandelt, beispielsweise der Beweis des Mermin-Wagner-Theorems für Heisenberg-Modelle. Dieses Lehrbuch ist aus Vorlesungen zur Theoretischen Physik hervorgegangen, welche der Autor an der Universität Zürich mehrfach gehalten hat und richtet sich an Studierende, die elegante und strenge mathematische Entwicklungen bevorzugen und eine Diskussion der Thematik suchen, die über eine Kursvorlesung deutlich hinausgeht. Zahlreiche Anhänge dienen für den interessierten Leser zur Vertiefung und viele Übungsaufgaben und Musterlösungen laden zum selbst nachdenken und rechnen ein.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Grundlagen der klassischen statistischen Mechanik

Frontmatter

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 1. Statistische Beschreibung von klassischen Systemen

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 2. Die mikrokanonische Gesamtheit

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 3. Anschluss an die Thermodynamik für die mikrokanonische Gesamtheit

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 4. Das Gibbs’sche Variationsprinzip

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 5. Das Gibbs’sche Paradoxon

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 6. Die kanonische Gesamtheit

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 7. Verknüpfung mit der Thermodynamik

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 8. Ein anderer Zugang zur kanonischen Gesamtheit

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 9. Die großkanonische Gesamtheit

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 10. Äquivalenz der verschiedenen Gesamtheiten im thermodynamischen Limes

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 11. Zusammenfassung von Teil I

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 12. Aufgaben

Norbert Straumann

Statistisch-mechanische Modelle, thermodynamischer Limes

Frontmatter

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 13. Modelle für klassische Fluide und Gittersysteme

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 14. Lösung des eindimensionalen Ising-Modells, die Transfermatrix

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 15. Das Curie-Weiss-Modell

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 16. Molekularfeldnäherung, kritische Dimensionen

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 17. Onsagers Lösung des zweidimensionalen Ising-Modells

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 18. Der thermodynamische Limes

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 19. Konvexität der freien Energie und thermodynamische Stabilität

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 20. Das Peierls-Argument für die Existenz eines Phasenübergangs

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 21. Korrelationsungleichungen, Anwendungen

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 22. Phasenübergänge bei Spinmodellen

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 23. Hochtemperatur/Tieftemperatur-Dualität des zweidimensionalen Ising-Modells

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 24. Die Renormierungsgruppe

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 25. Aufgaben

Norbert Straumann

Quantenstatistik

Frontmatter

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 26. Statistische Operatoren

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 27. Die Entropie eines Zustandes

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 28. Die mikrokanonische Gesamtheit in der Quantenstatistik

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 29. Das Gibbs’sche Variationsprinzip

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 30. Kanonische und großkanonische Gesamtheit

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 31. Die idealen Quantengase

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 32. Die Debye-Theorie fester Körper

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 33. Die halbklassische Näherung

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 34. Der Magnetismus des Elektronengases

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 35. Weiße Zwerge

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 36. Heisenberg-Modelle, Mermin-Wagner-Theorem

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 37. Impulskondensation eines wechselwirkenden Fermi-Systems

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 38. Aufgaben

Norbert Straumann

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

Chapter 39. Anhang A Wahrscheinlichkeitstheoretische Sätze, Birkhoff’scher Ergodensatz

Norbert Straumann

Backmatter

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