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统计热力学
发布时间:2015-09-02       

1. 教学大纲

总纲:掌握统计热力学的基本原理和了解其在现代化学中的最新应用和进展


第一章:Statistical Thermodynamics1.pdf
了解统计热力学发展的历史
补充材料:玻耳兹曼简介;  物理学中一贯正确的人:麦克斯韦.doc;  吉布斯;  三体问题三体问题和多体问题
Ludwig  Eduard Boltzmann The Man Who Trusted Atoms


第二章:Statistical Thermodynamics2.pdf

概率论中的一些基本概念
简单几率的计算
平均值,平均偏差,散差
二项式分布及其偏差
广延量的平均值
高斯分布
泊松分布
补充阅读材料:高执棣等《统计热力学导论》第一章,P5-P8.


第三章:系综理论

统计热力学的基本概念

补充阅读材料:高执棣等《统计热力学导论》第二章,第三章.
基本假设
正则系综
补充阅读材料:Insight into entropy;
巨正则系综
近独立粒子体系
         F-D
统计;B-E统计
补充阅读材料:李政道《统计力学》第一章,第二章;苏汝铿《统计物理学》$4.7, $4.8.
补充材料:范康年教授本科统计热力学课程录像:基本概念(上)基本概念(下)M-B统计配分函数和热力学函数;
统计热力学与热力学三大定律(上)
统计热力学与热力学三大定律(下)配分函数的计算(上);
配分函数的计算(下)
量子统计平衡常数
第四章:经典统计和量子统计
经典力学中的系综
补充阅读材料:赵成大,《统计热力学导论》第二章;李政道,《统计力学》第二章;苏汝铿《统计物理学》$3.3.
经典Boltzmann统计
从量子统计到经典统计


第五章:配分函数和热力学函数
  从配分函数求热力学函数
  热力学量的涨落


第六章:统计热力学的应用
理想气体:
平动,电子,核,线性分子转动
   补充阅读材料:Nanosolids, Slushes, and Nanoliquids

多原子分子转动,内转动

振动配分函数的计算
理想气体的平衡常数
真实气体的状态方程和液体的径向分布函数理论
   补充材料:刘光恒等《化学应用统计力学》第四章,第八章
反应速率的统计理论
   化学反应的分子碰撞理论
   经典过渡态理论
   变分过渡态理论
What  Theory Can Do
补充材料:Modeling  the Kinetics of Bimolecular Reactions
Generalized  Transition State Theory
Convex  Arrhenius Plots and their Interpretation
Current  Status of Transition-State Theory 1983
Current  Status of Transition-State Theory 1996
单分子反应理论-RRKM方法


第七章:Monte  Carlo和分子动力学模拟
Monte  Carlo方法及其在化学中的应用

分子动力学模拟及其在化学中的应用
补充材料:
Molecular  Dynamics at Constant Temperature and Pressure (ppt)
Allen.  M.P.Introduction to MD

Computational  molecular dynamics..challenges, methods, ideas
GodehardSutmann: Classical Molecular Dynamics

Levine R. D.: Introduction to reactive molecular collisions

2. 参考书
李政道:统计力学(1984)

B·J·麦克莱兰:统计热力学(1980)
赵成大:统计热力学导论(1983)
苏汝铿:统计力学(2004)
分子热力学(1990)
弗兰克:分子模拟——从算法到应用(2002)
Allen  MP & Tildesley DJ: Computer Simulation of Liquids
赖文(I.N.Levine)-量子化学
徐光宪:量子化学基本原理和从头计算法(上、中、下册)(1989第一版)

程序下载
Gaussian 09 for Windows
Gaussian View 5(仅用于教学,请勿散播)

3. 练习题及答案

练习一(含答案)

练习二答案
练习三
答案
练习四
答案答案(EXCEL)
练习五
答案答案(EXCEL)

练习六

练习七(含答案)
练习八
练习九
答案

练习十答案答案(EXCEL)

4. 期末考试

成绩评定方法

复习提纲
样题
成绩


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