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統計物理学Ⅰ演習 / Exercises for Statistical Physics I

前期 火曜日 2講時. 単位数/Credit(s): 1. 担当教員/Instructor : 中島 龍也. 学期/Semester: 前期. 開講年度/Year: 2024. 科目ナンバリング/Course code/number: SPH-PHY243J. 使用言語/Language Used in Course: 日本語.

主要授業科目/Essential Subjects

所属講座等

中島龍也:固体統計物理学講座(物性理論分野)
小野淳:固体統計物理学講座(物性理論分野)  

授業題目

統計物理学Iの演習

Course Title

Exercises for Statistical Physics I

授業の目的と概要

統計物理学Iの講義内容を深く理解するために、具体的な問題を題材とした演習を行う。

Purpose/Abstract

This course provides typical problems in statistical physics so that students can get a better understanding of the subject.

学習の到達目標

・統計物理学Iの内容に関する基本的な問題が解けるようになること。
・統計物理学Iの内容に対して論理的な説明が出来るようになること。

Goal

Students are expected to be able to solve basic problems related to the contents of Statistical Physics I.

授業内容・方法と進度予定

・2クラスに分かれて行う(「その他」参照のこと)。
・典型的な問題の解説および関連する問題の演習を中心にすすめる。
・適宜、テストの実施あるいはレポート提出を課し、習熟度を確認する。
・以下のテーマを取り扱う。
 熱力学の復習
 エントロピーの統計力学的な定義
 統計集団と確率分布 (ミクロカノニカル分布、カノニカル分布、グランドカノニカル分布)
 理想気体の状態方程式の統計力学による導出
 様々な系への統計力学の応用

Contentsandprogressscheduleofthe class

Contents:
Thermodynamics
Statistical mechanical entropy
Statistical ensembles (microcanonical/canonical/grand canonical ensembles)
Derivation of the equation of state for ideal gases
Application of statistical mechanics to various systems

成績評価方法

テスト、レポート、授業時の発表などにより行う。

Grading

Evaluation will be made on achievements in examinations, reports and presentation in class et al.

教科書および参考書

特定の教科書や参考書は用いないが、参考書などは適宜授業の際に紹介する。

Books required/referenced

Not specified (references will be shown in the classes if necessary).

授業時間外学習

事前に配布する問題を、適宜、各種書籍を参考にするなどして解いておくこと。

Preparation and review

It is required to solve the problems that are distributed before the class.

その他

クラス分けは学籍番号による。
学籍番号が奇数の学生は中島クラス (クラスコード: drznvov)、
偶数の学生は小野クラス (クラスコード: oz7cdun)。
連絡先:
中島: 理学研究科合同 B 棟 834 号室,
tatsuya.nakajima.d6@tohoku.ac.jp
小野: 理学研究科合同 B 棟 831 号室,
ono@cmpt.phys.tohoku.ac.jp

Remarks

The classes are determined by the Student ID number
[odd: Nakajima's class (class code: drznvov), even: Ono's class (class code: oz7cdun)].
Contact:
Nakajima: Science Complex B 834,
tatsuya.nakajima.d6@tohoku.ac.jp
Ono: Science Complex B 831,
ono@cmpt.phys.tohoku.ac.jp

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