Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowaniaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Fizyka statystyczna 0800-FISTAT
Wykład (WYK) Semestr zimowy 2020/21

Informacje o zajęciach (wspólne dla wszystkich grup)

Liczba godzin: 30
Limit miejsc: (brak limitu)
Zaliczenie: Egzamin
Liczba godzin zajęć prowadzonych z wykorzystaniem metod i technik kształcenia na odległość`: 30 godz.
Literatura:

R. S. Ingarden, Termodynamika statystyczna,

- J. Łopuszański, A. Pawlikowski, Fizyka statystyczna,

- A. I. Anselm, Podstawy fizyki statystycznej i termodynamiki,

- K. Huang, Podstawy fizyki statystycznej,

- K. Huang, Mechanika statystyczna,

- R. S. Ingarden, A. Jamiołkowski, R. Mrugała, Fizyka statystyczna i termodynamika,

- A. K. Wróblewski, J. A. Zakrzewski, Wstęp do fizyki, tom 2, część 2.

- Pathria, Statistical Mechanics

- C.J. Thompson, Mathematical Statistical Physics

- H.-P. Breuer, F. Petruccione, The theory of open quantum systems

Efekty uczenia się:

1. Student definiuje podstawowe wielkości teorii prawdopodobieństwa i opisuje sposób ich użycia w fizyce statystycznej.

2. Student wyjaśnia jak przejść od mechaniki opartej o równania Newtona do termodynamiki układu wielu cząstek.

3. Student używa wprowadzonych pojęć do wyjaśnienia wybranych zjawisk fizycznych.

takich jak

- paramagnetyzm i ferromagnetyzm,

- aktywność pewnych enzymów,

- izoentalpowe skraplanie gazów,

- kondensacja w układach kwantowych,

- prawa promieniowania termicznego,

- zachowanie się gazu elektronowego w metalach,

- stabilność białych karłów,

- własności gazu fononowego i jego wpływ na ciepło molowe kryształu.

Metody i kryteria oceniania:

Egzamin ustny z wykładu (3-4 pytania z listy pytań kontrolnych)

50-60% - ocena: 3

60-70% - ocena: 3+

70-80% - ocena: 4

80-90% - ocena: 4+

90-100% - ocena 5

Zakres tematów:

Część I

1. Twierdzenie o wiriale

2. Podstawowe wiadomości z rachunku prawdopodobieństwa.

3. Entropia (informacja) i jej własności. Zasada maksimum entropii. Twierdzenie o rozkładzie reprezentatywnym.

4. Opis stanu i ewolucji układu statystycznego. Równanie Liouville'a. Formalizmy termodynamiczne.

5. Termodynamika układów gazowych:

- gaz doskonały,

- gazy rzeczywiste w modelu rozwinięcia wirialnego,

- gazy rzeczywiste w modelu średniopolowym (gaz van der Waalsa).

5. Termodynamika modeli magnetycznych:

- model paramagnetyka i prawo Curie,

- model Isinga z oddziaływaniem najbliższych sąsiadów,

- przejścia fazowe na przykładzie modelu średniopolowego Curie-Weissa-Kaca.

6. Opis stanu i ewolucji układu statystycznego w ramach wielkiego rozkładu kanonicznego. Teoria Yanga-Lee przejść fazowych.

7. Kwantowe układy statystyczne:

- formalizm macierzy gęstości,

- ewolucja układów kwantowych

- układ wielopoziomowy w reprezentacji liczby obsadzeń,

- statystyka Fermiego-Diraca i Bosego-Einsteina,

- kondensacja Bosego-Einsteina,

- gaz elektronowy w metalu,

- relatywistyczny gaz elektronowy - stabilność białych karłów,

- promieniowanie termiczne: rozkład Plancka, prawo Stefana-Boltzmanna, prawo przesunięć Wiena

Część II: Ewolucja układów otwartych

1. Ewolucja układów klasycznych

- Procesy stochastyczne

- Ewolucja bez pamięci - łańcuchy Markowa,

- Równanie Langevine'a.

2. Ewolucja układów kwantowych

- równanie von Neumanna i jego uogólnienia

- zredukowana ewolucja układu złożonego

- półgrupa dynamiczna i jej generator

- ewolucja z pamięcią i bez pamięci

- metoda projekcji Nakajimy-Zwanziga - układy z pamięcią

- granica słabego oddziaływania

Metody dydaktyczne:

wykład, prezentacja modeli

Grupy zajęciowe

zobacz na planie zajęć

Grupa Termin(y) Prowadzący Miejsca Akcje
1 każdy poniedziałek, 15:00 - 17:00, (sala nieznana)
Jacek Jurkowski 2/15 szczegóły
Wszystkie zajęcia odbywają się w budynku:
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.