本书针对物理学本科专业课程“热力学与统计物理”，内容完整、重点突出，全书包括五个部分：热学和统计基础、经典系综和应用、量子系综和应用、相变现象和机制、非平衡统计初步。一方面，本书非常注重各部分内容之间的逻辑关系，以提出问题和解决问题迭代的方式组织知识结构，颇具启发性。另一方面，本书还非常注重物理问题的追本溯源，把现代物理学的基本观点贯彻于全书，颇具深刻性。 相比于传统教材，本书在结构组织、内容梳理和细节阐述等方面均有所创新，是一本新颖、现代的教材，既适用于普通高等学校本科物理学类专业，也适用于优秀拔尖人才培养。

第1章 课程基础
1.1 热力学基础
1.1.1 热力学定律
1.1.2 多元微分学
1.2 统计基础
1.2.1 宏观微观之联系
1.2.2 概率和排列组合
习题
第2章 系综理论
2.1 何为系综
2.2 孤立系统
2.2.1 力学分析
2.2.2 随机分析
2.2.3 等概率原理
2.3 微正则系综
2.3.1 统计特征量
2.3.2 热力学解释
2.4 应用举例
2.4.1 单原子理想气体
2.4.2 晶体的缺陷
2.4.3 二能态系统
习题
第3章 系综扩展
3.1 正则系综
3.1.1 何为正则系综
3.1.2 正则分布
3.2 巨正则系综
3.2.1 何为巨正则系综
3.2.2 巨正则分布
3.3 应用举例
3.3.1 独立粒子系统
3.3.2 实际气体
3.3.3 固体表面
3.4 系综等价性
习题
第4章 经典统计应用
4.1 逻辑思路
4.2 基本关系
4.2.1 响应关系
4.2.2 平衡关系
4.3 具体形式
4.3.1 气体I陛质
4.3.2 固体性质
4.3.3 黑体辐射
4.4 总结分析
习题
第5章 量子系综
5.1 从经典到量子
5.2 多体量子态
5.2.1 多体哈密顿量
5.2.2 对称化量子态
5.2.3 粒子数表象
5.3 密度矩阵
5.3.1 纯态和混合态
5.3.2 密度矩阵性质
5.4 量子系综
5.4.1 三种量子系综
5.4.2 量子配分函数
习题
第6章 量子统计应用
6.1 玻色系统
6.1.1 理想玻色气体
6.1.2 光子气体
6.1.3 声子气体
6.2 费米系统
6.2.1 理想费米气体
6.2.2 金属电子气
6.2.3 泡利顺磁性
6.3 总结分析
习题
第7章 相变理论
7.1 相与相变
7.1.1 第一个相变
7.1.2 第二个相变
7.1.3 分类和相图
7.2 相变唯象理论
7.2.1 铁磁系统
7.2.2 超导系统
7.3 相变统计理论
7.3.1 铁磁伊辛模型
7.3.2 伊辛模型严格解
7.3.3 关联函数和涨落
7.3.4 重正化群方法
7.4 总结分析
习题
第8章 非平衡统计
8.1 平衡涨落关系
8.1.1 时间尺度问题
8.1.2 涨落概率分布
8.1.3 涨落展开
8.2 涨落耗散关系
8.2.1 随机行走
8.2.2 朗之万理论
8.2.3 涨落耗散关系
8.3 非平衡输运关系
8.3.1 玻尔兹曼方程
8.3.2 细致平衡条件
8.3.3 昂萨格关系
8.4 总结分析
习题
附录A 名词索引
附录B 人名索引