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統計力学１演習

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令和元年度以前入学者 統計力学１演習
教員名 村田佳樹
単位数    1 学年    3 開講区分 文理学部
科目群 物理学科
学期 前期 履修区分 必修
授業の形態 Blackboardを用いた動画配信または双方向型のオンライン形式で行う。
授業概要 微視的な物理法則から巨視的な物質の熱力学的性質を導き出す方法を演習問題を通して理解する。
授業のねらい・到達目標 微視的な物理法則と統計力学の原理を組み合わせることで、巨視的な物質の熱力学的性質を導き出すことが出来ることを学び，修得する。

日常生活における現象に潜む科学的問題を発見し、専門知識に基づいて解決策を作成できる。(A-4-3)

この科目は文理学部のDP4及びCP4に対応しています。
授業の方法 授業の形式︓【演習】
毎回演習問題が書かれたプリントを配布し、それを解いていくことで統計力学の理解を深める。
定期的にレポート問題を出題し、主にその結果によって成績の評価を行う。
本授業の事前・事後学習は、合わせて4時間の学習を目安とする。
レポートは、Blackboardを通して返却する。
質問対応はe-mailまたはzoomで行う。
授業計画
1 確率論に関する問題を解く。(A-4-3)
【事前学習】確率論に関する復習。 （2時間）
【事後学習】出題した問題を自力で解けるようにする。 （2時間）
2 統計力学に必要な数学に関する問題を解く。(A-4-3)
【事前学習】偏微分・全微分に関する復習。 （2時間）
【事後学習】出題した問題を自力で解けるようにする。 （2時間）
3 ミクロカノニカル分布の応用に関する問題を解く。(A-4-3)
【事前学習】ミクロカノニカル分布の復習。 （2時間）
【事後学習】出題した問題を自力で解けるようにする。 （2時間）
4 ミクロカノニカル分布の応用に関する問題を解く。(A-4-3)
【事前学習】ミクロカノニカル分布の復習。 （2時間）
【事後学習】出題した問題を自力で解けるようにする。 （2時間）
5 量子力学の基礎的な問題を解く。(A-4-3)
【事前学習】シュレーディンガー方程式の解法の復習。 （2時間）
【事後学習】出題した問題を自力で解けるようにする。 （2時間）
6 理想気体のエントロピーに関する問題を解く。(A-4-3)
【事前学習】理想気体のエントロピーの復習。 （2時間）
【事後学習】出題した問題を自力で解けるようにする。 （2時間）
7 理想気体のエントロピーに関する問題を解く。(A-4-3)
【事前学習】理想気体のエントロピーの復習。 （2時間）
【事後学習】出題した問題を自力で解けるようにする。 （2時間）
8 これまでの復習・解説(A-4-3)
【事前学習】これまでに出題した問題の復習。 （2時間）
【事後学習】これまでに出題した問題の復習。 （2時間）
9 カノニカル分布の基礎的な問題を解く。(A-4-3)
【事前学習】カノニカル分布の復習。 （2時間）
【事後学習】出題した問題を自力で解けるようにする。 （2時間）
10 カノニカル分布の基礎的な問題を解く。(A-4-3)
【事前学習】カノニカル分布の復習。 （2時間）
【事後学習】出題した問題を自力で解けるようにする。 （2時間）
11 熱力学に関する問題を解く。(A-4-3)
【事前学習】熱力学の復習。 （2時間）
【事後学習】出題した問題を自力で解けるようにする。 （2時間）
12 カノニカル分布の応用に関する問題を解く。(A-4-3)
【事前学習】カノニカル分布の復習。 （2時間）
【事後学習】出題した問題を自力で解けるようにする。 （2時間）
13 カノニカル分布の応用に関する問題を解く。(A-4-3)
【事前学習】カノニカル分布の復習。 （2時間）
【事後学習】出題した問題を自力で解けるようにする。 （2時間）
14 ギブスの自由エネルギーに関する問題を解く。(A-4-3)
【事前学習】ギブスの自由エネルギーの復習。 （2時間）
【事後学習】出題した問題を自力で解けるようにする。 （2時間）
15 これまでの復習・解説(A-4-3)
【事前学習】これまでに出題した問題の復習。 （2時間）
【事後学習】これまでに出題した問題の復習。 （2時間）
その他
教科書 長岡洋介 『統計力学 （岩波基礎物理シリーズ 7）』 岩波書店 1994年
参考書 田崎晴明 『統計力学 I・II （新物理学シリーズ）』 培風館 2008年
成績評価の方法及び基準 レポート(100%)
オフィスアワー 授業終了時

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