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統計力学1

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科目名
平成28年度以降入学者
統計力学1
科目名
平成27年度以前入学者
統計熱力学
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。

この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP6及びカリキュラムポリシーCP9に対応している。
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・ボルツマンの原理
【事前学習】熱力学について復習しておくこと。
【事後学習】講義した内容の復習。
2ミクロカノニカル分布の応用: 2順位系
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。
【事後学習】講義した内容の復習。
3ミクロカノニカル分布の応用: 調和振動子系
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。
【事後学習】講義した内容の復習。
4量子力学の復習
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。
【事後学習】講義した内容の復習。
5ミクロカノニカル分布の応用: 理想気体のエントロピー
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。
【事後学習】講義した内容の復習。
6ミクロカノニカル分布の応用: マクスウェル-ボルツマン分布
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。
【事後学習】講義した内容の復習。
7これまでの復習・解説
【事前学習】ミクロカノニカル分布全般の復習
【事後学習】ミクロカノニカル分布全般の復習
8カノニカル分布の導出
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。
【事後学習】講義した内容の復習。
9ヘルムホルツの自由エネルギー
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。
【事後学習】講義した内容の復習。
10熱力学と統計力学の対応
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。
【事後学習】講義した内容の復習。
11カノニカル分布の応用: 2順位系と調和振動子系の再考
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。
【事後学習】講義した内容の復習。
12カノニカル分布の応用: 理想気体再考
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。
【事後学習】講義した内容の復習。
13カノニカル分布の応用: 相互作用するスピン系
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。
【事後学習】講義した内容の復習。
14ギブスの自由エネルギー
【事前学習】教科書の該当部分に目を通しておくこと。
【事後学習】講義した内容の復習。
15これまでの復習・解説
【事前学習】カノニカル分布全般の復習
【事後学習】カノニカル分布全般の復習
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 試験(70%)、授業参画度(30%)
オフィスアワー 授業終了時

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