2021年 理工学部 シラバス - 物理学科
設置情報
科目名 | 統計物理学Ⅱ | ||
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設置学科 | 物理学科 | 学年 | 3年 |
担当者 | 山中 雅則 | 履修期 | 後期 |
単位 | 2 | 曜日時限 | 火曜3 |
校舎 | 駿河台 | 時間割CD | M23P |
クラス | |||
履修系統図 | 履修系統図の確認 |
概要
学修到達目標 | 統計物理学Iを取得した学生を対象として、統計物理学の原理的な問題と物性論等の現実的な問題への応用より深く学習する。量子統計と大正準分布を学び、フェルミ粒子系、ボース凝縮等への応用を解説する。 |
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授業形態及び 授業方法 |
オンデマンド型授業 ポータル2を用いたネット配信により授業を行う。 |
履修条件 | 確率統計の基礎を理解していることが必要である。量子力学、量子力学演習、統計物理学1を取得していることが望ましい。 |
授業計画
第1回 | 黒体放射1:黒体、スペクトル、プランクの放射式について学ぶ。 準備学習:統計力学1の正準集団の復習(2時間) 事後学習:授業ノートの再計算を復習とする(2時間) |
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第2回 | 黒体放射2:ステファン=ボルツマンの法則、ウイーンの変位則について学ぶ。 準備学習:前回のノートの再計算による復習(2時間) 事後学習:授業ノートの再計算を復習とする(2時間) |
第3回 | 黒体放射に関する演習問題 準備学習:第1, 2回の授業ノートの再計算による復習(2時間) 事後学習:間違えた問題の再計算(2時間) |
第4回 | 固体の比熱1:古典的な模型による比熱、アインシュタイン模型による比熱 準備学習:前回のノートの再計算による復習(2時間) 事後学習:授業ノートの再計算を復習とする(2時間) |
第5回 | 固体の比熱2:デバイの比熱理論 準備学習:前回のノートの再計算による復習(2時間) 事後学習:授業ノートの再計算を復習とする(2時間) |
第6回 | 固体比熱に関する演習問題 準備学習:第4, 5回の授業ノートの再計算による復習(2時間) 事後学習:間違えた問題の再計算(2時間) |
第7回 | 大正準集団1:大正準分布の基礎について学ぶ、固体表面への吸着現象 準備学習:前回のノートの再計算による復習(2時間) 事後学習:授業ノートの再計算を復習とする(2時間) |
第8回 | 大正準集団2:大正準分布の具体例としてフェルミ分布関数、ボース分布関数につて解説する。 準備学習:前回のノートの再計算による復習(2時間) 事後学習:授業ノートの再計算を復習とする(2時間) |
第9回 | 大正準集団に関する演習問題 準備学習:第7, 8回の授業ノートの再計算による復習(2時間) 事後学習:間違えた問題の再計算(2時間) |
第10回 | フェルミ粒子理想気体の絶対零度の性質について学ぶ。パウリの排他率、フェルミレベル、フェルミエネルギーについて解説する。 準備学習:前回のノートの再計算による復習(2時間) 事後学習:授業ノートの再計算を復習とする(2時間) |
第11回 | フェルミ粒子理想気体の有限温度の性質を解説する。ゾンマーフェルト展開について学ぶ。 準備学習:前回のノートの再計算による復習(2時間) 事後学習:授業ノートの再計算を復習とする(2時間) |
第12回 | 第10・11のフェルミ粒子系に対する演習問題 準備学習:第10, 11回の復習(2時間) 事後学習:演習問題の誤答の修正(2時間) |
第13回 | ボース粒子理想気体の絶対零度の性質を解説する。 準備学習:第12回に行った演習の復習(2時間) |
第14回 | ボース粒子の有限温度における性質:ボース=アインシュタイン凝縮等について学ぶ。 準備学習:第13回に行った演習の復習(2時間) |
第15回 | 第13・14に対する演習問題 準備学習:第13, 14回の復習(2時間) 事後学習:演習問題の誤答の修正(2時間) |
その他
教科書 |
教科書または参考書は必ず購入してください。
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参考書 |
長岡洋介 『統計力学』 岩波基礎物理学シリーズ ISBN-13 : 978-4000079273 岩波書店
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成績評価の方法 及び基準 |
講義回のノートテイクの毎回の提出(40%)と演習回のレポート課題の提出(60%) |
質問への対応 | 電子メールによる質問を受け付ける。場合によってはZoomにより質問を受け付ける |
研究室又は 連絡先 |
yamanaka.masanori @ ninon - u.ac. jp |
オフィスアワー |
火曜 駿河台 10:30 ~ 12:30
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学生への メッセージ |
参考書を購入して講義の予習復習、講義の補足事項の自習に役立てること。試験や履修に関する重要事項は講義中にアナウンスを行うので、必ず出席すること。授業への出席は基本的なことであり、必須である。 |