Στατιστική Φυσική

Γεώργιος Βαρελογιάννης

Περιεχόμενο μαθήματος

  • Εισαγωγή στη θεωρία της πληροφορίας - Στατιστική Εντροπία.
  • Προσπελάσιμες καταστάσεις - Θεώρημα Liouville - Κλασσικά και Κβαντικά Φυσικά Συστήματα
  • Τελεστές Πυκνότητας - Κλασσικά και Κβαντικά Συστήματα
  • Αξίωμα Boltzmann-Gibbs, Κατανομές Ισορροπίας
  • Κανονικά Σύνολα (Μικροκανονικό, Κανονικό, Μεγαλοκανονικό, Ισοβαρικό-Ισοθερμικό)
  • Εργο και Θερμότητα - Ταυτοποίηση Θερμοδυναμικής και Στατιστικής Εντροπίας - Θερμοδυναμικά Δυναμικά στα Κανονικά Σύνολα
  • Κβαντικά Αέρια Ταυτόσημων σωματιδίων - Δεύτερη Κβάντωση - Κατανομές Fermi Dirac και Bose Einstein.
  • Μεταβάσεις Φάσεων - Παράμετρος Τάξης - Προσέγγιση Μέσου Πεδίου
  • Στοιχεία Στατιστικής Φυσικής Εκτός Ισορροπίας- Φαινόμενα Μεταφοράς - Εξίσωση Boltzmann

Μαθησιακοί στόχοι

Ο κύριος σκοπός του μαθήματος είναι να αποσαφηνίσει στο φοιτητή τις ιδιότητες της ύλης συνολικά ως προς του φυσικούς νόμους που διέπουν την ατομική κίνηση.

Προτεινόμενα συγγράμματα

Σημειώσεις μαθήματος

Βιβλιογραφία

  1. C. Cohen-Tannoudji, B. Diu, F. Laloe: Quantum Mechanics (1991)

Μέθοδοι διδασκαλίας

Διαλέξεις σε αμφιθέατρο

Μέθοδοι αξιολόγησης

  • 20% Ασκήσεις
  • 80% Γραπτή εξέταση

Προαπαιτούμενα

Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα για το Μάθημα.

Διδάσκοντες

 

Βαρελογιάννης Γεώργιος

Αν. Καθηγητής 

Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών

Τομέας Φυσικής

Εθνικό Μετσόβιο  Πολυτεχνείο

Τηλ: (+30210) 772 3710

Fax: (+30210) 772 3025

Email: varelogi@central.ntua.gr

Ιστοσελίδα

 

Εικόνα: Institut de Physique Théorique

 

 

Στο μάθημα δίνονται οι βασικές έννοιες της στατιστικής φυσικής όπως χαρακτηριστικές ιδιότητες μακροσκοπικών συστημάτων και βασικές έννοιες στατιστικής, οι στατιστική περιγραφή συστημάτων από σωματίδια και η αλληλεπίδραση (θερμική, αδιαβατική, γενική) μεταξύ μακροσκοπικών συστημάτων. Αναλύονται οι τρεις νόμοι της θερμοδυναμικής ενώ παράλληλα παρουσιάζονται τα απαραίτητα μαθηματικά εργαλεία.

 

 Η Στατιστική φυσική είναι ο κλάδος της φυσικής που χρησιμοποιεί τις μεθόδους της θεωρίας των πιθανοτήτων και της στατιστικής , και διάφορα μαθηματικά εργαλεία για την αντιμετώπιση μεγάλων πληθυσμών και προσεγγίσεων, στην επίλυση φυσικών προβλημάτων. Μπορεί να περιγράψει πολλά προβλήματα τα οποία έχουν εγγενώς στοχαστική φύση. Οι εφαρμογές της περιλαμβάνουν πολλά προβλήματα στους τομείς της φυσικής , της βιολογίας , της χημείας , της νευρολογίας.

 

Δίδεται, λοιπόν, η δυνατότητα στον σπουδαστή να εξοικειωθεί με τις έννοιες της στατιστική φυσικής. Ο σκοπός αυτός επιτυγχάνεται εύκολα αρκεί ο σπουδαστής να παρακολουθεί με συνέπεια το μάθημα και να συμμετέχει με τη λύση των ασκήσεων και την εκπόνηση των εργασιών που του ανατίθενται.

Λέξεις Κλειδιά: Φυσική, Εφαρμογές


Κωδικός: SEMFE106
Σχολή - Τμήμα: 9. ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΩΝ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ & ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ » Προπτυχιακό
Πρόσβαση στο μάθημα: Ελεύθερη (χωρίς εγγραφή)
Χρήστες: 3 εγγεγραμμένοι
CC - Μη Εμπορική Χρήση - Όχι Παράγωγα Έργα
CC - Μη Εμπορική Χρήση - Όχι Παράγωγα Έργα

Θεματικές Ενότητες

Στοιχεία Θεωρίας πληροφορίας - Στατιστική εντροπία. Μαθηματικός φορμαλισμός Κβαντομηχανικής. Αξιώματα Κβαντομηχανικής.  Εξωτερικό γινόμενο και Κβαντομηχανική. Εφαρμογές.

Φυσικά συστήματα. Νόμοι της Θερμοδυναμικής και Στατιστική Φυσική. Εφαρφογές και προβλήματα. Κβαντικά συστήματα ταυτόσημων σωματιδίων. Πολλαπλασιαστές Lagrange. Αρμονικός ταλαντωτής.

Μεταβάσεις Φάσεων - γενικότητες. Κλασικά προβλήματα. 

Ανοικτό Ακαδ. Μάθημα

Ημερολόγιο

Ανακοινώσεις

  • - Δεν υπάρχουν ανακοινώσεις -