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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 理学部 物理学教室 統計力学A 統計力学A

統計力学A 統計力学A

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科目ナンバリング
  • U-SCI00 22215 LJ57
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 2 単位
授業形態 講義
配当学年 2回生以上
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 火2
教員
  • 佐々 真一(理学研究科 教授)
授業の概要・目的 マクロな物質の熱力学性質をミクロな原子分子の力学的性質から決める論理と方法を学ぶ。熱容量や状態方程式など素朴な物性量は、エントロピーや自由エネルギーなどの熱力学関数によって統合的に美しく記述され、異なった設定での実験結果が結びつけられる。そして、この背後にはミクロ世界の様相を規定する原理が存在する。この原理はミクロな力学だけから導出されるものでなく基本原理と考えられている。この基本原理を理解することで、ミクロ世界の模型にもとづいて定量的な予言をすることができ、マクロスケールにおける現象の現れ方を理解することができる。
到達目標 統計力学の基本的な考え方を理解する。ミクロな世界における物理法則とマクロな世界の物理法則を結び論理を学ぶことで、自然現象の豊かな様相を楽しむことができるようになる。また、様々な階層の物理現象だけでなく、生物現象、化学現象などに対して、それらの振る舞いを数理的に記述するためのひとつの大きな武器を学ぶことができる。
授業計画と内容 1. 講義全体の目標の提示:単純な例と問い
2. ミクロな力学世界の記述
3. 巨大自由度の扱い方をめぐって
4. 等重率の原理の導入
5. 例:理想気体
6. 温度の導入
7. エントロピーの導入
8. 熱力学の原理
9. 例:ゴム
10. 熱力学関数の効用
11: 例:磁性体
12: アンサンブル
13: 粒子数が変化する場合
14:講義全体のまとめ
15:試験
16:フィードバック
履修要件 特になし
授業外学習(予習・復習)等 講義で説明した内容について、自分で再現できるかどうか、自宅で確認すると学習効果は高い。そこで納得できなかったことについては、積極的に質問して欲しい。