- 学部・研究科
Faculty/Graduate School - シ
- 時間割コード
Course Code - 62324
- 科目名
Course title
サブテーマ
Subtitle - 統計力学
- 授業形態/単位
Term/Credits - クラス
Class -
- 秋/2
- 担任者名
Instructor - 新宮原 正三
- 曜限
Day/Period - 木4
- 授業概要
Course Description
到達目標
Course Objectives -
授業種別 / Teaching Types
講義（対面型）
言語 / Language
日本語(Japanese)
授業概要 / Course Description
量子力学と共に現代物理学のもう一つの柱である統計力学の入門的講義を行う。統計力学は物質の構成要素である原子・分子の統計的性質を基礎に物質の性質を解明するという立場をとる。微視的粒子の諸性質は量子力学に支配されているので、統計力学では量子論的な物質の性質を前提とした議論を行う。その典型的な例には、離散的なエネルギー準位を持った多数の粒子系の量子統計力学が挙げられる。。統計力学の手法の延長線上に固体物性論があるので、将来的に半導体、磁性体、誘電体などの諸物性を学ぶためには、統計力学は必要不可欠な道具である。講義では原理的事項についてできるだけわかりやすく説明を行うので、受講者諸君が自ら理解を深める努力を期待したい。
到達目標 / Course Objectives
ボルツマンの原理、などの統計力学の基本を学ぶ。
また、確率論的な考え方で物理量の期待値を求める方法を学ぶ。
正準集合の統計力学の基本的考え方を理解する。
調和振動子の量子統計力学を理解する。
プランクの輻射式の統計力学的考え方を理解する授業手法 / Teaching Methods
・教員による資料等を用いた説明や課題等へのフィードバック
・学生による学習のふりかえり
- 授業計画
Course Content -
授業計画 / Course Content
第１回：熱力学の復習１ （第一法則を中心に）
第２回：熱力学の復習２ （第二法則を中心に）
第３回：気体分子運動論１ （気体の圧力）
第４回：気体分子運動論２ （マクスウェルの速度分布則）
第５回：統計力学の基本的考え方
第６回：マクスウェル・ボルツマン分布１ （最大確率の分布）
第７回：マクスウェル・ボルツマン分布２ （分配関数とボルツマンの原理）
第８回：古典統計力学の応用１ （調和振動子系）
第９回：古典統計力学の応用２ （二原子分子）
第１０回：量子力学的考え方と離散的エネルギー準位
第１１回：正準集団
第１２回：大正準集団
第１３回：分配関数
第１４回：大分配関数
第１５回：到達度確認テスト
授業時間外学習 / Expected work outside of class
適宜宿題などを課するので、レポートの形で提出してもらう。
- 成績評価の方法・基準・評価
Grading Policies /
Evaluation Criteria -
方法 / Grading Policies
定期試験を行わず、到達度の確認(筆記による学力確認)と平常成績で総合評価する。
定期試験(60%)､小ﾃｽﾄなどの平常点（40％）履修者数が多数になった場合には、成績評価方法を「定期試験（16週目）」に変更することがあります。
成績評価方法が変更になった場合は、インフォメーションシステム等で連絡します。基準・評価 / Evaluation Criteria・Assessment Policy
ボルツマンの原理、などの統計力学の基本が理解できているか？
熱力学と統計力学の相違が理解できているか？
量子統計力学の基本的考え方が理解できているか
- 教科書
Textbooks 阿部龍蔵 熱・統計力学入門 サイエンス社
-
参考書
References 久保亮伍 統計力学 共立出版
- フィードバックの方法
Feedback Method
- 担任者への問合せ方法
Instructor Contact
- 備考
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