科目名[英文名]
熱統計力学演習   [Exercises in Statistical Thermodynamics Ⅱ]
区分	工学部専門科目等	選択必修		単位数	1
対象学科等		対象年次	3～4	開講時期	1学期
授業形態	1学期	時間割番号	023654
責任教員 [ローマ字表記]
箕田 弘喜   [MINODA Hiroki]
所属	工学部	研究室		メールアドレス

概要

熱統計力学の講義に対応した演習。各自が自分の手を動かして行う問題演習を通して、熱統計力学の考え方や適用可能となる系などの物理的な理解を深める。また、熱統計力学が対象とする典型的な系を解くために必要となる数学的手法や解法も学ぶことで、実際の物理系へ応用するための基礎を身につける。

到達基準

巨視的な系を取り扱い、微視的な系を意識せずに議論する熱力学と、マクロな系を構成している統計力学の間の関係を理解していること、また、統計力学の考え方に基づいて、多体系のエネルギー的な議論ができるようになること。またその内容に基づいた設問を一定の水準で自力で解けること。

授業内容

第1回　確率、多重度 第2回　多重度関数、多重度関数の幅と平均値 第3回　エントロピーと温度 第4回　ボルツマン因子 第5回　分配関数、自由エネルギー 第6回　分配関数による計算、圧力 第7回　熱力学恒等式 第8回　古典統計力学、エネルギー等分配則 第9回　熱輻射とプランク分布 第10回 固体の比熱、デバイ理論 第11回 化学ポテンシャル 第12回 ギブス因子とギブス和 第13回 理想気体、同種粒子 第14回 フェルミ-ディラック分布、ボーズ-アインシュタイン分布 第15回 熱と仕事 進捗状況により内容が多少前後する可能性あり。

履修条件・関連項目

2年次までの必修科目である量子力学，熱物理学入門を既習のこと。

テキスト・教科書

キッテル：熱物理学（第2版，丸善）

参考書

講義のシラバスを参照のこと。それ以外には，次書はやはり優れていて，長く座右の書たり得ます。 久保亮五編「大学演習 熱学・統計力学」（裳華房，修訂版 (1998)）

成績評価の方法

演習参加度[レポート含む](50％)＋中間試験（25％）＋期末試験（25％）、講義とも併せて総合的に評価する。

教員から一言

質問により直接わからない部分を聞ける体制をとるので、遠慮なく質問して下さい。演習で扱える問題数には限りがあり充分ではないため、教科書「キッテル：熱物理学」の章末問題や参考書「大学演習　熱学・統計力学」の問題にも授業と並行して取り組んで欲しい。また、キッテル流の記述と一般的な記述の違いにとらわれないよう注意して下さい。

キーワード

多重度、エントロピー、温度、ボルツマン因子、化学ポテンシャル、ギブス因子、フェルミ統計とボース統計

オフィスアワー

随時　メールにてアポイントを取ってください。

備考１

備考２

参照ホームページ

開講言語

日本語

語学学習科目

更新日付

2022/06/08 13:54:20