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統計力学１

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令和元年度以前入学者 統計力学１
教員名 村田佳樹
単位数    2 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 Blackboradを用いた動画配信(12回)と課題研究(3回)を組み合わせる。
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講義する。
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。

物事を既存の知識にとらわれることなく、科学的根拠に基づいて論理的・批判的に考察し、説明することができる。(A-3-3)

この科目は文理学部のDP3及びCP3に対応しています。
授業の方法 板書で授業を行う。
本授業の事前・事後学習は、各２時間の学習を目安とします。
授業計画
1 統計力学の考え方: 等重率の原理(A-3-3)
【事前学習】熱力学についての復習。 （2時間）
【事後学習】講義した内容の復習。 （2時間）
2 統計力学の考え方: ボルツマンの原理(A-3-3)
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。 （2時間）
【事後学習】講義した内容の復習。 （2時間）
3 ミクロカノニカル分布の応用: 2順位系(A-3-3)
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。 （2時間）
【事後学習】講義した内容の復習。 （2時間）
4 ミクロカノニカル分布の応用: 調和振動子系(A-3-3)
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。 （2時間）
【事後学習】講義した内容の復習。 （2時間）
5 量子力学の復習(A-3-3)
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。 （2時間）
【事後学習】講義した内容の復習。 （2時間）
6 ミクロカノニカル分布の応用: 理想気体のエントロピー(A-3-3)
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。 （2時間）
【事後学習】講義した内容の復習。 （2時間）
7 ミクロカノニカル分布の復習・解説(A-3-3)
【事前学習】ミクロカノニカル分布全般の復習 （2時間）
【事後学習】ミクロカノニカル分布全般の復習 （2時間）
8 確率論(A-3-3)
【事前学習】期待値・分散の概念を抑えておくこと。 （2時間）
【事後学習】講義した内容の復習。 （2時間）
9 カノニカル分布の導出(A-3-3)
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。 （2時間）
【事後学習】講義した内容の復習。 （2時間）
10 ヘルムホルツの自由エネルギー(A-3-3)
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。 （2時間）
【事後学習】講義した内容の復習。 （2時間）
11 カノニカル分布の応用: 2順位系再考(A-3-3)
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。 （2時間）
【事後学習】講義した内容の復習。 （2時間）
12 カノニカル分布の応用: 調和振動子系再考(A-3-3)
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。 （2時間）
【事後学習】講義した内容の復習。 （2時間）
13 カノニカル分布の応用: 理想気体再考(A-3-3)
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。 （2時間）
【事後学習】講義した内容の復習。 （2時間）
14 ギブスの自由エネルギー(A-3-3)
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。 （2時間）
【事後学習】講義した内容の復習。 （2時間）
15 これまでの復習・解説(A-3-3)
【事前学習】カノニカル分布全般の復習 （2時間）
【事後学習】講義した内容の復習 （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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