【授業の目的】
前期で学んだ統計力学を様々な巨視的系に適用し、物質の基本的な性質を理解する。特に、エントロピーはこの講義を通して中心となる概念であ
り、その数学的記述をしっかりと理解することが求められる。
【授業の到達目標】
前期で学習した統計力学を駆使して物性を理解する。具体的には、
○ミクロカノニカル集団○カノニカル集団とボルツマン分布○グランドカノニカル集団○古典近似の妥当性と限界○等分配定理○常磁性○量子統計
についてその概念と数学的な記述を理解できるようにする。
【授業概要（キーワード）】
ミクロカノニカル集団、カノニカル集団、ボルツマン分布、グランドカノニカル集団、古典近似、等分配定理、量子統計
【科目の位置付け】
基礎的な物理学の知識を習得し、それを問題解決に応用しうる能力の獲得を目指した科目。自然現象を理解する上で必要不可欠な基礎物理学特に、物理的、化学的に重要な物質の基本的な法則を理解し、テクノロジーの発展へと繋げて行く上で習得する必要のある科目。
【授業計画】
・授業の方法
パワーポイントを用いた講義形式。時々レポートを出す。
・日程
１．統計力学の簡単な応用・分配関数とその性質・熱力学的な量の計算・ギッブスのパラドックス・古典的近似の妥当性・等分配定理の証明と簡単な応用・固体の比熱・常磁性の磁化に関する一般的計算・マクスウェルの速度分布・噴散・圧力と運動量の輸送
２．相平衡と化学平衡・一般的平衡条件・相の間の平衡・多成分系：化学平衡
３．理想気体の量子統計店マクスウェル－ボルツマン統計・ボーズ－アインシュタイン統計・フェルミ－ディラク統計・古典的極限における理想気体・黒体輻射・金属内の伝導電子
を１５回に分けて学習する
【学習の方法】
・受講のあり方
理解できないことは質問すること。講義ノートをしっかり作ること。
・授業時間外学習へのアドバイス
○復習をすること。○不明な点は、まずは自力で、次に友人先輩と、そして教員と議論すること。○この講義はライフの教科書に基づいていますので、予習をしてくると理解が深まります。
【成績の評価】
・基準
統計力学を応用できるか。特に、現実の物質系において、何が熱浴で、何が対象としている系なのかをきちんと理解し、その系がもつ基本的な性質を導出できるようにする。特に、エントロピーをきちんと計算できるようにする。これらができたら合格です。
・方法
原則として試験で評価する。
【テキスト・参考書】
この講義はライフの統計熱物理学の基礎に基づいています。
【その他】
・学生へのメッセージ
前期よりも難易度は高いです。学問を机上の空論で終わらせないようにするための第一歩です。頑張りましょう。
・オフィス・アワー
火曜日１２時～１３時（原則いつでも可）
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