【熱統計力学演習】 [物理学科 3群 A選択 科目(配当年次: 第2学年 ) ]
 
単  位:2単位 単位認定者: 守真太郎
授業期間: 後期  15コマ 科目分担者:
授業形態: 演習  週1コマ
 
教育目標

熱力学・統計力学で学ぶ簡単な問題を完全に理解し、より高度な問題や学習に対応できる力を身につける

教育内容

「熱・統計力学I」のテキスト「熱力学から統計力学へ」の演習問題の解説

教育方法

テキスト「熱力学から統計力学へ」の章末問題を解いて、レポートとして提出
演習時間では、その解法の解説ののち、小テスト形式で関連した問題を解く

 
講義内容(シラバス)
項  目 担当者 授業内容

1回

2変数関数の微分・積分の復習

2変数関数の等高線、完全微分形微分方程式

2回

仕事・熱

熱力学第1法則

3回

ファンデルワールス流体

実在気体のモデル

4回

熱機関の計算

カルノーサイクル

5回

熱機関の計算II

オットーサイクル

6回

カルノーサイクルとエントロピー

クラウジウスの公式

7回

自由エネルギーの計算問題

状態方程式、比熱の計算

8回

強磁性体のモデルと相転移

ランダウのモデル

9回

正規乱数、カイ自乗分布の計算

ガウス積分、ガンマ関数

10回

2準位系、高次元球

ミクロカノニカル分布

11回

調和振動子の系

エントロピー、比熱の計算

12回

カノニカル分布

2準位系、3準位系

13回

カノニカル分布II

常磁性体のモデル

14回

量子統計とグランドカノニカル分布

分布関数(フェルミ、ボース)

15回

まとめ

全体の確認と復習

 
到達目標

熱力学・統計力学の理解を深め、固体物理、物性実験などで必要となる知識の基礎を固める。

評価基準

レポート+小テスト(50%)と期末試験(50%)による総合評価とする。

準備学習
(予習・復習)

「熱・統計力学I」の講義に必ず出席し、またテキストも読んでおくこと

 
  (書  名) (著者名) (出版社名) (定価)
教科書 熱力学から統計力学へ(平成29年度版) 守真太郎 DL-Market 324円
参考書 大学演習 熱学・統計力学 久保亮吾 裳華房 3700円