2023年度/3S02149000 (市大)

【金3】統計力学１演習 <前期>

統計力学1の講義内容に関連する演習問題を解き、解答を系統的に整理しレポートにまとめる。

担当教員氏名

小栗 章

科目ナンバリング

SBSM05302 (市大)

授業管轄部署

理学部

授業形態

演習

開講キャンパス

杉本

開講区分

週間授業

配当年次

3年 (市大)

注意: 配当年次は学部・学科によって異なる場合があるので、UNIPAで確認してください。

単位数

2単位 (市大)

注意: 実際の単位数は学部・学科によって異なる場合があるので、必ずUNIPAで確認してください。

到達目標

統計力学および関連する熱力学、確率論、およびその他の必要な数学的準備を含めた代表的な演習問題を通し、熱平衡状態の確率分布による定式化を基本から系統的に理解することがこの演習の目標である。特に、統計力学１の講義で取り上げた基本問題の計算およびグラフの作図ができること、および発展的な問題に関しては配布資料等を参考にして計算が追えることが到達目標である。

各授業回の説明

授業	授業内容
第1回	統計力学の考え方：熱平衡について
第2回	確率・統計の基礎：標準偏差とゆらぎ、情報エントロピー
第3回	ゆらぎの例としてのランダム・ウォーク：2項分布からガウス分布へ
第4回	熱力学関係式
第5回	ボルツマンの関係式：エントロピー、状態数、等確率の原理、温度
第6回	ミクロカノニカル分布(1)：2準位系
第7回	ミクロカノニカル分布(2)：量子力学的調和振動子
第8回	ミクロカノニカル分布(3)：理想気体
第9回	様々な熱力学ポテンシャルと平衡系の統計力学
第10回	カノニカル分布(1)：熱平衡の確率分布、自由エネルギー、エネルギーのゆらぎ
第11回	カノニカル分布(2)：2準位系および量子力学的調和振動子
第12回	カノニカル分布(3)：古典系の統計力学、理想気体、エネルギー等分配則
第13回	カノニカル分布(4)：応用問題、古典調和振動子、その他
第14回	エントロピーの温度変化、外部パラメータの断熱変
第15回	量子力学的な多自由度系への応用例

事前・事後学習の内容

関連事項に関する予習、および講義・演習の内容の復習

成績評価方法

毎回出席して地道に努力することが重要である。授業中の課題への取り組み、レポートおよび試験により、到達目標の達成度を測る。合格の基準は、演習時間中に真摯に課題に取り組んでいること、演習問題を解答しレポートを提出していること、基本的問題の計算ができること。

履修上の注意

統計力学１を同時に履修する必要がある（初修の場合）。

教科書

資料を配布する。

Loading...

参考文献

長岡洋介「統計力学」（岩波書店） 田崎晴明「統計力学Ⅰ」、「統計力学Ⅱ」（培風館） 久保亮五 編 「大学演習 熱学・統計力学」（裳華房）

オフィスアワー

- 外部公開シラバスのためデータがありません / Please use UNIPA syllabus -

教員への連絡方法（メールアドレス等）

- 外部公開シラバスのためデータがありません / Please use UNIPA syllabus -