NWI-NB033C
Statistische Mechanica
Cursus informatieRooster
CursusNWI-NB033C
Studiepunten (ECTS)6
CategorieBA (Bachelor)
VoertaalEngels
Aangeboden doorRadboud Universiteit; Faculteit der Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica; Wiskunde, Natuur- en Sterrenkunde;
Docenten
Coördinator
dr. M. Titov
Overige cursussen docent
Docent
dr. M. Titov
Overige cursussen docent
Contactpersoon van de cursus
dr. M. Titov
Overige cursussen docent
Examinator
dr. M. Titov
Overige cursussen docent
Collegejaar2023
Periode
KW3-KW4  (29-01-2024 t/m 31-08-2024)
Aanvangsblok
KW3
Onderwijsvorm
voltijd
Opmerking-
Inschrijven via OSIRISJa
Inschrijven voor bijvakkersJa
VoorinschrijvingNee
WachtlijstNee
Plaatsingsprocedure-
Cursusdoelen
1. Het concept van statistische ensembles begrijpen: microcanonical, canonical en grand canonical
2. Het begrip entropie in de drie ensembles begrijpen
3. De partitiefunctie en alle basisthermodynamische grootheden voor een gegeven niet-interacterend systeem kunnen berekenen met behulp van zowel kwantum- als klassieke beschrijving
4. Vertrouwd raken met het concept van tweede kwantisering
5. Fermi-Dirac en Bose-Einstein-distributies en hun relatie tot de distributie van Planck en Maxwell-Boltzmann begrijpen
6. Het begrip van de ordeparameter in Landau en Ginzburg-Landau theorie van faseovergangen begrijpen
7. Begrijpen van de concepten van Bose-condensatie en de basisprincipes van superfluiditeit en supergeleiding
Inhoud
De statistische mechanica ontleent macroscopische wetten van de thermodynamica aan microscopische principes. De afleiding is gebaseerd op wetten van statistieken. De thermodynamische wetten lijken consequenties te hebben van het statistische principe dat microstaten met dezelfde energie in een volledig geïsoleerd en ergodisch systeem met dezelfde waarschijnlijkheid worden gerealiseerd.

De cursus geeft een inleiding tot statistische mechanica en richt zich daarom voornamelijk op (i) evenwichtseigenschappen en op (ii) verschillende modelsystemen. Niettemin worden ook begrippen als tweede kwantisatie en Ginzburg-Landau theorie van fase-overgangen geïntroduceerd.

Deze cursus behandelt volgende onderwerpen:
Ensemble-theorie en relatie tot thermodynamica, ergodiciteit
Micro-canonieke, canonieke en grand-canonieke ensembles van statistische fysica
Klassiek ideaal gas, ideale paramagnetische vaste stof, Debye-vaste stof en ideale magneet
Maxwell-Boltzmann distributie en equipartition
Bose- en Dirac-distributies, elementen van tweede kwantisatie
Black-body straling
Ideaal Bose-gas en Bose-Einstein-condensatie
Ideaal Fermi-gas
Fase-overgangen: Landau-theorie
Systemen met interacties: model, virale expansie, van der Waals gas
Ginzburg-Landau theorie van superfluiditeit en supergeleiding

Instructional Modes
Niveau

Voorkennis
Thermodynamica, voortgezette mechanica, kwantummechanica
Toetsinformatie
  • Geschreven examen
  • 10% bonuspunt op basis van het resultaat van de ingeleverde oefeningen.
  • Bijzonderheden
    This course will be taught in English
    Aanbevolen materiaal
    Boek
    R. Bowley and M. Sanchez, Statistical Mechanics, Oxford Univ. Press (2000) R. K. Pathria and P. D. Beale, Statistical Mechanics, Third Edition, Academic Press (2011)
    Boek
    R. K. Pathria & P. D. Beale, Statistical Mechanics, Third Edition, Academic Press
    Titel:Statistical Mechanics
    Auteur:R. K. Pathria and P. D. Beale
    Uitgever:Third Edition, Academic Press

    Werkvormen
    Cursus

    Toetsen
    Tentamen
    Weging1
    ToetsvormTentamen
    GelegenhedenBlok KW4, Blok KW4