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授業科目名
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担当教員
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熱統計学
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藤間 一美
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時間割番号
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単位数
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コース
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履修年次
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期別
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曜日
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時限
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| 262046 | 2 | E | 3 | 前期 | 金 | III |
| ［概要］ | ||||||
| 熱力学がややっこしくて不可解な物理の一分野たと思われてしまう理由のひとつには、ある熱力学体系の状態がどのようにして指定されるべきなのかはっきりしないうちに議論がはじまってしまうことによると思われる。実は、どのような巨視的な量の組み合わせで状態がしていできるかというのは、熱力学の体系の中からは決まってこない。この事実をはっきりさせる上で、いくつかのの熱力学的変数、特にエントロピーの定義と概念を導入する。この途中、できるかぎり巨視的な変数と微視的な変数がどのように関りあっているのかに注意を払う。必要最小限度の熱力学の知識を得たあとは、直ちに統計力学に移行する。正準集合、大正準集合を扱って、古典統計、あるいは量子統計においても中心的な課題は、状態和を求めることに尽きることを学ぶ。具体的な応用にまで話を発展させる時間が十分ではないので、少なくとも理論の枠組みを理解することを目標としたい。 | ||||||
| ［具体的な達成目標］ | ||||||
| 熱力学的な状態変数の意味を理解する。 正準集合を使ってそれらの状態変数の間に成り立つ状態方程式を導く手続きを理解する。 量子統計理論の基礎を学んでフェルミ、ボーズ分布を分配関数を計算することによって導く。 |
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| ［必要知識・準備］ | ||||||
| 高校で習う数学の微分、積分と順列組み合わせなどと基本的な物理の知識。 | ||||||
| ［評価方法・評価基準］ | ||||||
| 期末試験 | ||||||
| ［教科書］ | ||||||
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| ［参考書］ | ||||||
| ［講義項目］ | ||||||
| １．熱力学的状態、温度と熱、状態方程式 ２．エネルギーの保存則、理想気体の断熱変化 ３．熱機関の効率とエントロピー増大の法則 ４．熱平衡にある体系の古典統計力学（正準集団、大正準集団、マクスウェル分布）、 量子統計力学（ボース、フェルミ分布） ５． ６． ７． ８． ９． １０． １１． １２． １３． １４． １５． |
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| ［教育方法］ | ||||||
| (未登録) | ||||||
| ［JABEEプログラムの学習・教育目標との対応］ | ||||||
| 自然科学の基礎学力を身につけ専門科目に応用する能力を養う。 | ||||||
| ［その他］ | ||||||
| (未登録) | ||||||