| 開講年度 | 2015年度 |
|---|---|
| 開講学期 | 2015年度 春学期 |
| 授業コード | 29058 |
| 科目 | 統計力学 |
| 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アプローチです。巨視的な視点によるアプローチは熱力学で学びました。 もう一つは、原子論的なアプローチです。私たちは物質が原子や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アプローチがありえます。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。この講義では、この二つめのアプローチによって物質の性質について考えていきます。 [形態] 講義です。 |
| 到達目標 | [目標] この講義では、ミクロな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数学的な手法を用いて説明できるようになることが目標です。 |
| 授業計画 | 次のような予定で講義します。 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. 位相空間 06. ミクロカノニカルアンサンブルの考え方 07. ミクロカノニカルアンサンブルによる計算例─2準位系 08. ミクロカノニカルアンサンブルによる計算例─理想気体 09. ミクロカノニカルアンサンブルによる計算例─調和振動子 10. カノニカルアンサンブルの考え方 11. カノニカルアンサンブルによる計算例─2準位系 12. カノニカルアンサンブルによる計算例─理想気体 13. カノニカルアンサンブルによる計算例─調和振動子 14. カノニカルアンサンブルによる計算例─光子 15. グランドカノニカルアンサンブルの考え方と相互作用のある系 ※ 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 | ・「統計力学」小田垣孝,裳華房,2003年 |
| 参考書 | ・「SYNC : 自然はなぜシンクロしたがるか」スティーブン・ストロガッツ,https://cool.obirin.ac.jp/mylimedio/search/book.do?target=local&bibid=734365&lang=ja} ・{「新しい自然学」蔵本由紀 その他、講義の中で随時紹介します。 |
| 評価基準 | 出席状況を含む講義参加度(30点) 講義中の演習問題・小テスト・提出物と期末試験（合計70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。基本的に欠席理由は関係ありません。 ※ 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 | 2015/03/24 |