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シラバス詳細情報

開講年度 2013年度
開講学期 2013年度 秋学期
授業コード 26093
科目 統計物理学
教員氏名 森 厚
授業種別 週間授業
授業方法 講義
授業概要 [概要]
この講義では、主として熱とエネルギー、物質の状態とその変化についての科学を扱います。

このようなテーマに関するアプローチは、二通りあります。一つは、物質が連続的に構成されると考え、その変化の様子を調べるものです。例えば、気体を圧力一定の下で温めると体積が増えます。こうした現象を調べて、その性質を探る方法です。このような視点は「巨視的な視点」とか「マクロの視点」などと表現されています。
一方、私たちは物質が原子やイオン、分子などで構成されていることを知っています。こうした細かな粒子で構成されていることを前提とし、それらの数が非常に多いことから統計的な性質に基づいて物質の性質を探る方法が、二つ目のアプローチです。このような視点は「微視的な視点」とか「ミクロの視点」と表現されています。

[形態]
講義です。  
到達目標 [目標]
この講義では、上述の両方の視点からのアプローチによって、熱やエネルギー、そして物質の状態についての性質について理解を深めることが目標です。 
授業計画 月曜日は熱力学についての講義を行います。

01. イントロダクション
02. 熱力学の歴史
03. 熱力学のための数学1 - 偏微分の考え方 -
04. 熱力学のための数学2 - 偏微分と全微分の考え方 -
05. 熱力学量と熱力学過程
06. 熱力学第一法則
07. 熱力学第二法則
08. エントロピー
09. エンタルピー - ルジャンドル変換 -
10. 自由エネルギー
11. 理想気体と実在気体
12. 相転移
13. クラウジウス-クラペイロンの式
14. 化学平衡
15. 熱力学のまとめ

木曜日は統計力学についての講義を行います。

01. マクロとミクロ
02. 気体の分子運動論
03. ラグランジュ形式の解析力学
04. ハミルトン形式の解析力学
05. ミクロカノニカルアンサンブルの考え方
06. ミクロカノニカルアンサンブルによる計算例
07. カノニカルアンサンブルの考え方
08. カノニカルアンサンブルのによる計算例
09. グランドカノニカルアンサンブルの考え方
10. 量子統計力学の基礎
11. フェルミ統計
12. ボーズ統計
13. 空洞放射・固体の比熱
14. イジングモデル
15. まとめ

※ なお、進度は学生の理解度に応じて変更します。  
授業時間外学習 [準備学習]
 この講義には、力学の基本的な理解と、多変数の関数の微積分を用います。力学や量子力学の基礎的な知識も必要です。これらの事項は講義の中でも補いますが、自主的な学習が必要です。
 本質的な理解のためには、自分自身で計算する必要があります。予習復習でテキストを読んだり、ノートを整理するだけではなく、練習問題を解く練習を行うことは必須です。そのため、予習復習が行われていることを、必要に応じてチェックします。
 
テキスト 「熱力学入門」,http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4320033477/moriat-22}佐々真一,共立出版,2000年
・{「統計力学」
小田垣孝,裳華房,2003年  
参考書 講義の中で随時紹介します。 
評価基準 出席(30点) 講義中の演習問題・小テスト・提出物(20点)期末試験(50点)を合算します。

A: 90 〜100点
B: 80 〜 89点
C: 70 〜 79点
D: 60 〜 69点
F: 0 〜 59点

※ 出席確認のために学生証を持参することとします。
※ 30分以上の遅刻は基本的に出席として認めません。
※ 複数回の遅刻は欠席と計算します。
※ 1/3 以上の欠席は自動的に不可となります。
※ 出席やテストなどについての不正行為を行った者(関与した者)はFとします。また、別途本学の規定に基づく処罰があります。 
URL http://robo.mydns.jp/Lecture/
最終更新日 2013/08/26

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