本书从描述宏观体系的微观理论出发，重点阐明统计热力学的基本原理，同时也力求将材料科学中热现象的宏观理论与微观理论有机地结合。对于研究宏观热现象所需要的热力学基本定律和公式，本书不是将它们作为经验规律，而是用统计物理的理论导出。

为了使学生更好地掌握热力学的微观和宏观基本理论，并能运用这些理论去解决材料科学问题，书中不仅具体介绍了统计物理的典型实例，还用一定的篇幅讨论平衡态的材料的热力学性质的实例。以加深学生对统计热力学的理解。

本书是根据教育部引导性“材料科学与工程专业”（80205Y）课程设置中的“统计力学”教学大纲要求编写而成的。本书系统地阐述了统计热力学的基本概念、原理及构成材料的多粒子系统的热力学性质的各种统计处理方法，特别是对统计热力学在材料科学中的应用进行了相应的介绍。

本书可作为高等学校材料科学与工程、化学工程与工艺以及相近专业的技术基础课教材，也可供相应专业的研究生、教师和科研工作者参考。

绪言

第一章 热力学基本理论

 1.1 热力学基本定律

 1.2 热力学状态函数及其关系式

第二章 统计热力学基本原理

 2.1 系统状态的描述

 2.2 相空间与哈密顿方程

 2.3 系统的宏观态与微观态

第三章 统计系综与刘维定理

 3.1 统计系综

 3.2 刘维定理

第四章 平衡态的经典统计理论

 4.1 微正则系综

 4.2 正则系综

 4.3 正则系综条件下的热力学函数

 4.4 正则系综的涨落

 4.5 近独立子系

 4.6 麦克斯韦速度分布

 4.7 气体在重力场中的分布

 4.8 能量均分定理

 4.9 巨正则系综

 4.10 实际气体物态方程

第五章 平衡态量子统计理论

 5.1 平衡态量子统计总论

 5.2 几个简单体系量子态的说明

 5.3 量子统计概述

 5.4 近独立子系的分布

 5.5 近独立子系统按能级分布的另一推导

 5.6 玻耳兹曼分布的适用范围

 5.7 气体热容的量子统计理论

 5.8 固体热容

 5.9 金属中的自由电子

 5.10 半导体载流子统计

 5.11 光子气体

 5.12 玻色一爱因斯坦凝结

 5.13 顺磁性的统计理论

第六章 涨落理论

 6.1 涨落的准热力学理论——围绕平均值的涨落

 6.2 光的散射

 6.3 空间关联

 6.4 布朗运动

 6.5 电路的噪声

第七章 非平衡态统计理论

 7.1 非平衡热力学简介

 7.2 非平衡统计理论简介

附录 常用物理常数

参考文献

后记