Vật lý thống kê là một nhánh của Vật lý học, có nhiệm vụ khảo sát tính chất vật lý của hệ vĩ mô.
Hệ vĩ mô là hệ được cấu thành từ một số rất lớn các hạt vi mô (vi hạt). Vì mọi vật đều được tạo nên từ một số rất lớn các vi hạt (phân tử, nguyên tử, electron, proton, v.v...) nên về bản chất chúng đều là các hệ vĩ mô.
Bằng cách khảo sát tính chất của các hạt vi mô tạo thành hệ (vật) và sự tương tác giữa chúng, Vật lý thống kê tìm ra quy luật phân bố các hạt đó, gọi là các hàm phân bố. Từ đó tính được trị trung bình của các đại lượng vật lý liên quan, giải thích các hiện tượng, các quy luật, các tính chất của hệ vĩ mô. Không dừng lại, Vật lý thống kê còn cho phép tính toán, tiên đoán những tính chất mới khi thay đổi tính chất các hạt hoặc tương tác mới của hệ. Nói cách khác, là có thể tạo ra các chất mới khi thay đổi tính chất, cấu trúc cùa hạt vi mô tạo thành hệ vĩ mô. Nhiều ngành khoa học mới đã được hình thành và phát triển nhớ sự đóng góp quan trọng của Vật lý thống kê như Vât lý chất rắn, Khoa học vật liệu, Quang học phi tuyến, Vật lý laser, v.v...
Học phần này dành cho học viên Cao học Vật lý (chuyên ngành Quang học và chuyên ngành Lý luận và Phương pháp giảng dạy Vật lý), do đó sẽ chỉ tập trung vào 2 nội dung chính:
Phần 1 nhắc lại một số kiến thức cơ bản mà các em đã được học ở chương trình vật lý phổ thông và ở đại học, chủ yếu là Nhiệt động học và động lực học;
Phần 2 trình bày nội dung các kiến thức cơ sở, các nguyên lý của Vật lý thống kê, làm tiền đề cho việc xây dựng các định luật phân bố các vi hạt theo tính chất cấu trúc và tương tác của chúng. Lần lượt các định luật thống kê ứng với các loại hạt sẽ được trình bày: Phân phối Gibbs, Phân phối Maxwell - Boltzmann, Phân phối Fermi-Dirac và Phân phối Bose-Einstein cùng các ứng dụng của chúng trong việc giải thích tính chất của hệ vĩ mô cũng như khả năng tạo ra các vật chất mới:
Cuối cùng các lý thuyết về sự thăng giáng và chuyển pha sẽ được giới thiệu và trình bày ngắn gọn trong học phần này.