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講義科目名 基礎統計物性 
講義題目
平衡系統計力学 
授業科目区分 専攻授業科目又は関連授業科目(major courses or related courses) 
開講年度 2018 
開講学期 夏学期 
曜日時限 夏学期 月曜日 1時限
必修選択 学府要項を確認のこと。(refer to the Guidelines for IGSES) 
単位数
担当教員

本庄 春雄

開講学部・学府 総合理工学府 
対象学部等 総合理工学府(IGSES) 
対象学年 修士課程(Master’s Program) 
開講地区 筑紫地区
その他
(自由記述欄)



履修条件
統計力学の講義を学部で受講しなかった、あるいは、統計力学の基礎を再確認したい学生。 
授業概要
統計力学は固体物理などの基礎学であり、現象論である熱力学の実体論でもある。対象とする個々の粒子は古典力学や量子力学に従い、膨大な数の粒子の運動も原理的には追跡可能であるが実際は不可能である。一方、膨大な数は質的な飛躍を生み、集団としての性質が確率論として議論でき、いくつかの仮定を前提に統計力学が成り立っている。この統計力学は対象とする系の分配関数を知ることによって、圧力、エントロピー、自由エネルギーなどの全ての状態量を計算することが出来る。その統計力学の仕組みを理解し、いくつかの具体例を計算できるようにする。 
Statistical mechanics is a fundamental science of solid-state physics and is also a substance theory of the thermodynamics, which is a phenomenological theory. It's possible to follow up the movement of an enormous numerical particles in principle with classical dynamics and quantum mechanics, but such calculations are impossible actually. On the other hand, the enormous number causes to happen a qualitative jump, and the ensemble characteristics of system can be discussed as probability, which is called as statistical mechanics. In statistical mechanics, we can calculate all of the quantity of states such as the pressure, the entropy, the free energy and so on from the partition function of the system . Students will can understand mechanism of the statistical mechanics and calculate several concrete examples. 
全体の教育目標
統計力学の基礎を修得することだけではなく、質疑応答の訓練も兼ねる。 
個別の教育目標
全ての受講生が統計力学の基礎を理解し、具体的例を計算できるようになる。 
授業計画
1統計力学の基本的原理
 1−1 ミクロカノニカル集団
 1−2 カノニカル集団
 1−3 グランドカノニカル集団
2 統計力学の基礎的応用
 2−1 2状態の粒子系
 2−2 理想気体
 2−3 状態密度
 2−4 フェルミ・デラック統計
 2−5 ボーズ・アインシュタイン統計
3 相転移
 3−1 1次相転移
 3−2 2次相転移 
キーワード
授業の進め方
事前に配布する講義内容のパワーポイントの資料を活用して進める。質疑応答の訓練も兼ねるので、疑問なところが出たらすぐに質問することを要求する。講義の終盤では毎回、簡単な小テストを実施し、講義の理解度を確認する。 
テキスト
必要に応じて紹介する。 
参考書
必要に応じて紹介する。 
学習相談
いつでも対応する。 
試験/成績評価の方法等
試験は行わない。毎回の小テスト、受講態度、質問状況と全ての講義が終わった後で与える各個人への課題(全員に異なる問題)へのレポート採点で評価する。 
その他
添付ファイル
基礎統計物性1_本庄.pdf
基礎統計物性2_本庄.pdf
更新日付 2018/03/22 15:02


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