Lecture Notes of Fundamentals of Statistical Mechanics by Felix Bloch

Lecture Notes of Fundamentals of Statistical Mechanics

by Felix Bloch

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P.145 (17.12) 这是一个著名的考虑磁场强度为体系的独立自由度的情况下,体系的自由能的微元的表达式.书中给出了一个漂亮的证明.这个证明过程完全可以类比如何得到和推广静电场的能量的表达式的过程.考虑一个在外场下的磁偶极距由于外场变化导致的能量的变化,该变化可以假想外场由某永磁体产生且外场的变化由永磁体的位移造成.类比电偶极距在外场中受的力的表达式,我们可以得到能量变化的表达式.进一步,我们可以把该表达式写为外磁场的微分和磁偶极距的乘积的形式,而把能量的变化物理内涵归结为场的变化.

注意到实际上这里的讨论很大程度上并不依赖于永久磁体产生的磁场的具体数学表达形式.参见蔡圣善的经典电动力学(5.52)附近的讨论.