表面与界面的统计热力学
课程编码：180092080501P3004H
英文名称：Statistical Thermodynamics of Surfaces and Interfaces
课时：40
学分：2.00
课程属性：专业课
主讲教师：苗兵
教学目的要求
在材料科学的研究中，经常遇到多组分多相体系，这些复杂体系中存在着大量的表面与界面，而理解表面与界面的结构及相行为对于设计预期性能的材料至关重要。本课程将对表面与界面现象进行介绍，通过介绍相关的统计热力学知识，分析这些有趣和重要的现象。通过本课程的学习，要求学生对表面与界面现象概念清晰，可以用统计热力学知识对研究中遇到的问题进行分析。
预修课程
物理化学，高等数学
大纲内容
第一章 表界面热力学理论框架 8.0学时 苗兵
第1节 研究相行为的统计热力学简介
第2节 数学方法：变分法和微分几何简介
第二章 界面张力及涨落不稳定性 16.0学时 苗兵
第1节 界面张力和拉普拉斯压
第2节 界面形状，界面能
第3节 界面涨落：平直界面
第4节 界面涨落：瑞利-普拉托不稳定性
第三章 界面的浸润现象 8.0学时 苗兵
第1节 多相界面，杨-拉普拉斯方程
第2节 液滴形状：界面张力
第3节 液滴形状：长程作用力
第四章 界面相互作用 8.0学时 苗兵
第1节 范德瓦尔斯力，熵力
第2节 静电作用：泊松-玻尔兹曼理论
第3节 Helfrich 模型
参考书
1、
《Statistical Thermodynamics of Surfaces，Interfaces，and Membranes》
Samuel A. Safran
1994年
Addison-Wesley Publishing Company
课程教师信息
苗兵，中国科学院大学，材料学院，教授，博导