Bu kitabın içeriği, gerek lisans gerekse lisansüstü öğretimde kullanılabilecek "İstatistiksel Mekanik" üzerine modelleme çatısı oluşturmayı hedeflemektedir. İlk sekiz bölümde "İstatistiksel Mekanik" temelleri kapsamlı bir şekilde anlatmakta, sonraki iki bölümde ise, uzmanlığına yönelik İstatistiksel Mekaniksel uygulamaları ele alınmaktadır. Bu kitap ayrıntılı bir ders kitabı olma özelliğinin yanı sıra özellikle Lisansüstü öğretimde karşılaşılan kuramsal modelleme ve analizler için de başvurulabilecek örneklemeli bir kaynaktır. Hem bir araştırma hem de iyi bir üniversite ders kitabı özelliğindedir. Çok sayıda alt sistem veya parçacıktan oluşan sistemlerin makroskopik fiziksel özelliklerini, sistemi oluşturan alt yapı taşlarının dinamiğinden yola çıkarak inceleyen bilim dalı İstatistiksel Mekanik olarak adlandırılır .Bu bilim dalının uygulanmasında üç kritik aşama gözönüne alınmalıdır: Öncelikle sistemin makroskopik bir durumuna karşılık gelen tüm mikrodurumlar ortaya konmalı, her bir mikrodurumun olasılığı belirlenmeli ve bu bilgilerden yola çıkarak makroskopik özelliklere geçiş yapılmalıdır. Sistemi oluşturan parçacıkların herbirinin konumu, momentumu veya her birinin dalga fonksiyonu verilerek belirlenen her bir farklı duruma ise mikrodurum denir. İstatistiksel Mekanikteki hedeflerden bir tanesi de aynı makroduruma karşılık gelen mikrodurumların sayısını bulmaktır ve İstatistiksel Mekaniğin temel postulatı olarak bilinen önermeye göre; izole edilmiş denge durumundaki bir sistemin herhangi bir mikrodurumunda bulunma olasılığı, sistemin tüm mikrodurumları için aynıdır. İste bunun için denge durumunda, Entropi ismini verdiğimiz ve düzensizliğe eğilimin ölçüsü olarak tanımladığımız parametre maksimumdur. İşlenen bölümlerde, söz edilen bu kavramların hem ayrıntılı şekilde tartışılması hem de değişik olaylara uygulanmaları yer almaktadır.
İÇİNDEKİLER
Önsöz
Giriş
Bölüm 1. Temel Termodinamik Yasaları
1.1. Makroskopik Sistem Tarafından Yapılan İş
1.2. Makroskopik Sistemde Enerjinin Korunumu
1.3. Termal Denge, Sıcaklık
1.4. Dönüşümlü Prosesler ve Entropi
1.5. Termodinamik Potansiyeller ve Eşitlikler
1.6. Birinci Termodinamik Yasası, Joule,Tomson ve Joule Prosesleri, Magnetokalorik Etki
1.7. İkinci Termodinamik Yasası, Carnot Teoremi, Clausius Eşitsizliği
1.8. Üçüncü Termodinamik Yasası, Nernst Teoremi
1.9. Özet
1.10. Sorular
Bölüm 2. Termodinamiğin Uygulamaları
2.1. Termodinamik Parametreler ve Parçacık Sayısı
2.2. Faz Dengesi. “Clapeyron” Denklemi
2.3. Faz Diyagramları
2.4. İkinci Dereceli Faz Geçişlerinin Termodinamik Teorisi
2.5. Çözeltiler, Osmotik Basınç
2.6. Kimyasal Tepkimeler
2.7. Yüzey Etkileri
2.8. Özet
2.9. Sorular
Bölüm 3. İstatistiksel Mekaniğin Temel İlkeleri
3.1. Hamilton Denklemleri ve Faz Uzayı
3.2. İstatistik ve Olasılık
3.3. Mikrokanonik Topluluk ve Liouville Denklemi
3.4. Kuantum Sistemleri ve Enerji Spektrumu
3.5. İstatistiksel Matris (Yoğunluk Matrisi) ve Onun Özellikleri
3.6. İstatistiksel Ağırlık ve Entropi
3.7. Termal Denge ve Sıcaklık
3.8. Kuazistatik ve Adiabatik Prosesler
3.9. İç-Dış Parametreler ve Basınç
3.10. Özet
3.11. Sorular
Bölüm 4. İstatistiksel Dağılımlar
4.1. Mikrokanonik Dağılım, Eşbölüşüm Teoremi
4.2. Klasik İdeal Gaz, Gibbs Paradoksu
4.3. Kanonik Gibbs Dağılımı
4.4. Maxwell Dağılımı
4.5. Büyük Kanonik Dağılım
4.6. Büyük Kanonik Dağılımın Uygulamaları
4.7. Özet
4.8. Sorular
Bölüm 5. İdeal ve Reel Gazlar
5.1. Seyrek Gaz, Boltzmann Dağılımı
5.2. Dengesiz Seyrek Gaz
5.3. Serbest Enerji ve Durum Denklemi
5.4. Tek Atomlu İdeal Gaz
5.5. İki ve Çok Atomlu İdeal Gaz
5.6. İdeal Gazların Karışımı
5.7. Dipol Gazlarının Yönelim Polarizasyonu
5.8. Reel Gazlar ve Van-Der-Waals Denklemi
5.9. Zayıf İdeal Olmayan Gaz
5.10. Özet
5.11. Sorular
Bölüm 6. Fermi ve Bose Sistemleri
6.1. Fermi-Dirac ve Bose-Einstein Dağılımları
6.2. Dengesiz Fermi ve Bose Gazları
6.3. İdeal Fermi ve Bose Gazları
6.4. Yozlaşmış Fermi Gazı
6.5. Yozlaşmış Bose Gazı
6.6. Siyah Cisim Işıması
6.7. Bose Sıvısı
6.8. Süperakışkanlık
6.9. Fermi Sıvısı
6.10. Özet
6.11. Sorular
Bölüm 7. Sapmalar ve Brawn Hareketi
7.1. Sapmalar ve Ölçüm Cihazlarının Hassaslık Sınırı
7.2. Temel Termodinamik Niceliklerin Sapma Teorisi
7.3. Brawn Hareketi
7.4. Lineer Harmonik Salınıcının Brawn Hareketi
7.5. Korelasyon Fonksiyonu ve Stokastik Değerler İçin Spektral Dağılım
7.6. Kinetik Katsayıların Simetrisi İçin Onsager Prensibi
7.7. Onsager Prensibinin Termoelektrik Etkilere Uygulanması
7.8. Özet
7.9. Sorular
Bölüm 8. Kinetik Teori
8.1. Dengesiz Sistemlerde Entropi
8.2. Sistemin Termodinamik Denge Durumuna Yaklaşması
8.3. Dağılım Fonksiyonu, Boltzmann Denklemi
8.4. Boltzmann H-Teoremi
8.5. Kinetik Denklemin Uygulamaları
8.6. Özet
8.7. Sorular
Bölüm 9. Katıhal Fiziğinde İstatistiksel Mekaniğin Uygulamaları
9.1. Dielektriklerin Termodinamik Teorisi
9.2. Ferroelektriklerde İkinci Dereceli Faz Geçişlerinin Landau Teorisi
9.3. Ferromanyetizmanın İstatistiksel Teorisi
9.4. Çiftsel Bileşimlerde Düzenli-Düzensiz Faz Geçişleri
9.5. Kristallerde Fonon İstatistiği ve Kristal Örgünün Isı Sığası
9.6. Yarıiletkenlerde Kinetik Etkiler
9.7. Özet
9.8. Sorular
Bölüm 10. İstatistiksel Mekanikte Kuantum Alan Teorisi Yöntemleri
10.1. İkinci Kuantumlanma Operatörleri
10.2. Harmonik Salınıcı Sistemleri
10.3. Alan Kuantumlanması
10.4. Ayrıştırılmayan Parçacık Sistemleri
10.5. Fiziksel Niceliklerin Operatörleri
10.6. Makroskopik Sistemin Green Fonksiyonları
10.7. Etkileşimli Sistemlerin Green Fonksiyonu
10. 8. Özet
10. 9. Sorular
Kaynakça
Dizin
Diğer "Mühendislik Kitapları"mızı görmek için
buraya tıklayınız. Üniversite Ders Kitapları yayıncısı.
Papatya Bilim; akademik bilimsel
ve teknik kitaplar |