Statistical Physics - NJSF040

• Title: Statistická fyzika
• Guaranteed by: Institute of Particle and Nuclear Physics (32-UCJF)
• Faculty: Faculty of Mathematics and Physics
• Actual: from 2002
• Semester: summer
• E-Credits: 5
• Hours per week, examination: summer s.:2/1, C+Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: cancelled
• Language: Czech
• Teaching methods: full-time
• Teaching methods: full-time
• Guarantor: doc. RNDr. Dalibor Nosek, Dr.
• Classification: Physics > Nuclear and Subnuclear Physics
• Incompatibility : NOFY036
• Interchangeability : NTMF043, NTMF044
• Is interchangeable with: NTMF003

Annotation

English

Last update: T_UCJF (22.05.2001)

Statistical ensembles. The ideal Boltzmann, Fermi and Bose gas.

Czech

Last update: ()

Statistické soubory. Ideální Boltzmannův, Fermiho a Boseho plyn.

Literature

Last update: RNDr. Pavel Zakouřil, Ph.D. (05.08.2002)

J.Kvasnica, Statistická fyzika, Academia, 1983

R.Kubo, Statistical Mechanics, North-Holland Pub.Com.-Amsterdam, 1968

M.Toda, R.Kubo, N.Saito, Statistical Physics I, Springer-Verlag 1995

W.Greiner, L.Neise, H.Stoecker, Thermodynamics and Statistical Mechanics, Springer-Verlag 1994

T.L.Hill, An Introduction to Statistical Thermodynamics, Dover Publ., Inc., New York, 1972

Syllabus

Last update: ()

1. Základní pojmy statistické fyziky. Pozorování makroskopických veličin. Ergodický problém. Fázový prostor. Statistický soubor. Rozdělovací funkce, matice hustoty. Liouvillův teorém.

2. Statistické soubory. Postuláty statistické fyziky. Kanonický soubor. Velký kanonický soubor. Mikrokanonický soubor. Partiční funkce a hustota stavů. Termodynamická ekvivalence statistických souborů. Fluktuace a korelace. Druhý a Třetí termodynamický princip, entropie a teplota. Informační entropie.

3. Klasická statistika. Identické rozlišitelné a nerozlišitelné částice. Klasická Maxwellova-Boltzmannova statistika. Hustota kvantových stavů, kvaziklasické přiblížení.

a) Systémy neinteragujících klasických částic. Stavová rovnice ideálního plynu. Ideální monoatomický, diatomický a polyatomický plyn. Monoatomický krystal, Einsteinův model, Debyeova aproximace. Ideální klasický plyn v elektrickém a magnetickém poli, dielektrika a magnetika, Curieův zákon. Paramagnetický krystal.

b) Systémy interagujících klasických částic. Viriálová stavová rovnice, ekvipartiční a viriálový teorém. Viriálový rozvoj. Clustrový rozklad.

4. Kvantová statistika. Identické nerozlišitelné částice. Femiho-Diracova, Boseho-Einsteinova statistika a parastatistika. Systémy neinteragujících kvantových částic -- ideální kvantový plyn. Nerelativistický a relativistický kvantový plyn. Oblast slabé degenerace, klasická limita. Úplně degenerovaný Fermi-Diracův plyn. Částečně degenerovaný Fermi-Diracův plyn. Degenerovaný Bose-Einsteinův plyn. Kondenzace Bose-Einsteinova plynu. Fotonový plyn.

5. Matice hustoty. Blochova rovnice. Wignerova funkce. Vztah klasické a kvantové statistiky.

#http://hp02.troja.mff.cuni.cz/~nosek/Nosek-TDII.html.