熱·統計力学
Thermodynamics and Statistical Mechanics
講師・川崎 祐
2単位
目的
熱力学と統計力学の基本的概念を習得し，その応用例について学ぶ．
概要
統計力学はわれわれの身の回りにある普通の大きさの(巨視的な)物質の性質を，その原子・分子的(微視的な)構造から解明することを目指す．また，熱力学は巨視的な物質の熱的な性質や現象に関する一般的な法則である．本講義の前半は熱力学を扱い，後半は統計力学を扱う．基礎から出発して，いくつかの応用例を扱いながら基本的枠組みについて習熟する．
キーワード
熱力学，統計力学，量子統計力学
要件
量子力学の基本的概念を修得していることが望ましい．
注意
授業を受ける際には，2時間の授業時間毎に2時間の予習と2時間の復習をしたうえで授業を受けることが，授業の理解と単位取得のために必要である．
目標
| 1. | 熱力学の概念と応用例を理解する． |
| 2. | 統計力学の概念と応用例を理解する． |
計画
| 1. | はじめに |
| 2. | 温度と熱 |
| 3. | 熱力学第一法則 |
| 4. | カルノーサイクル |
| 5. | 熱力学第二法則 |
| 6. | エントロピー |
| 7. | 熱力学関数 |
| 8. | 熱力学の応用例 |
| 9. | 古典統計力学 |
| 10. | 小正準集団 |
| 11. | 正準集団 |
| 12. | 大正準集団 |
| 13. | 量子統計力学 |
| 14. | 理想フェルミ気体 |
| 15. | 理想ボース気体 |
| 16. | 期末試験 |
評価
試験70%，平常点30%(レポート課題，小テストなど) として評価 し，全体で60%以上で合格とする．
JABEE関連
(C)[主目標]工学基礎70%，(D)専門基礎30%
対象学生
開講コースと同学科の夜間主コース学生も履修可能
教科書
和達三樹，十河清，出口哲生「ゼロからの熱力学と統計力学」岩波書店
連絡先
川崎(A棟217, 088-656-9878, yu@pm.tokushima-u.ac(no-spam).jp)