2025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 | ||
|---|---|---|---|
| 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。参考資料等は持ち込み不可の対面試験を持って到達目標に達したかどうかの判断とする。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
対面授業 平均的には授業２回に関して演習１回の予定である。授業の進行によっては演習回は移動するので注意すること。演習回の移動によってその後の授業回の内容も変更があるので注意すること。 |
| 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。 |
| ディプロマ・ポリシー（DP）及びカリキュラム・ポリシー（CP）との関連 | 本授業科目はDP3及びCP3に該当しています。 |
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。 | 【事前学修】前回の授業の復習 【事後学修】板書の計算チェック | 【事前学修】120分 【事後学修】120分 |
|---|---|---|---|
| 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。 | 【事前学修】前回の授業の復習 【事後学修】板書の計算チェック | 【事前学修】120分 【事後学修】120分 |
| 第3回 | 黒体放射に関する演習問題 | 【事前学修】前回の授業の復習 【事後学修】板書の計算チェック | 【事前学修】120分 【事後学修】120分 |
| 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 授業回は授業の進度により前後することがあるので注意すること。 | 【事前学修】前回の授業の復習 【事後学修】板書の計算チェック | 【事前学修】120分 【事後学修】120分 |
| 第5回 | 固体の比熱２：デバイの比熱理論 授業回は授業の進度により前後することがあるので注意すること。 | 【事前学修】前回の授業の復習 【事後学修】板書の計算チェック | 【事前学修】120分 【事後学修】120分 |
| 第6回 | 固体比熱に関する演習問題 演習回は授業の進度により前後することがあるので注意すること。 | 【事前学修】前回の授業の復習 【事後学修】板書の計算チェック | 【事前学修】120分 【事後学修】120分 |
| 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 授業回は授業の進度により前後することがあるので注意すること。 | 【事前学修】前回の授業の復習 【事後学修】板書の計算チェック | 【事前学修】120分 【事後学修】120分 |
| 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。 授業回は授業の進度により前後することがあるので注意すること。 | 【事前学修】前回の授業の復習 【事後学修】板書の計算チェック | 【事前学修】120分 【事後学修】120分 |
| 第9回 | 大正準集団に関する演習問題 演習回は授業の進度により前後することがあるので注意すること。 | 【事前学修】前回の授業の復習 【事後学修】板書の計算チェック | 【事前学修】120分 【事後学修】120分 |
| 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。 授業回は授業の進度により前後することがあるので注意すること。 | 【事前学修】前回の授業の復習 【事後学修】板書の計算チェック | 【事前学修】120分 【事後学修】120分 |
| 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。 授業回は授業の進度により前後することがあるので注意すること。 | 【事前学修】前回の授業の復習 【事後学修】板書の計算チェック | 【事前学修】120分 【事後学修】120分 |
| 第12回 | 第１０・１１のフェルミ粒子系に対する演習問題 演習回は授業の進度により前後することがあるので注意すること。 | 【事前学修】前回の授業の復習 【事後学修】板書の計算チェック | 【事前学修】120分 【事後学修】120分 |
| 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。 授業回は授業の進度により前後することがあるので注意すること。 | 【事前学修】前回の授業の復習 【事後学修】板書の計算チェック | 【事前学修】120分 【事後学修】120分 |
| 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。 授業回は授業の進度により前後することがあるので注意すること。 | 【事前学修】前回の授業の復習 【事後学修】板書の計算チェック | 【事前学修】120分 【事後学修】120分 |
| 第15回 | 第１３・１４に対する演習問題 演習回は授業の進度により前後することがあるので注意すること。 | 【事前学修】前回の授業の復習 【事後学修】板書の計算チェック | 【事前学修】120分 【事後学修】120分 |
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 |
期末試験100%とする。４年生で選択必修の単位が規定に満たず、この授業科目の合否が卒業の可否となる場合は、他の複数の選択必修科目も必ず履修登録すること。この科目の合否だけで卒業の可否とならないようにすること。 |
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定期試験等に ついて |
理解度確認期間(１４週目又は１５週目)に平常試験を実施予定 |
| 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 @ nihon - 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。平均的には授業２回に関して演習１回の予定である。授業の進行によっては演習回は移動するので注意すること。演習回の移動によってその後の授業回の内容も変更があるので注意すること。 |