講義担当(2001-2004)は終了しました。思えば苦しいながらも楽しい4年間でした。
まとめ (いずれ、「sma4winで学ぶ統計力学」とかをまとめたいものです)。
来年度(2005)はサバティカルです(後期のみ)。
計算が複雑なところはプリントにして配布しています(最新版を講義で配布)。
【2004年度】試験問題、 2005/01/14終了、(受験者47名)
【2003年度】試験問題、 2004/01/09終了、(受験者96名)
【2002年度】試験問題、 2003/01/10終了、合格者47名掲示(受験者59名)
【2001年度】試験は二回行いました。
0
スケジュール (括弧内は2003, 2002年度の進度)
1
統計力学の目的 10/1-10/8,
(10/3, 9/27)
1-1
量子統計力学とは何か、量子力学と統計力学の関係、統計力学と熱力学との関係
1-2
ミクロカノニカル集合、カノニカル集合、グランドカノニカル集合、その他の集合
1-3 ラグランジュの未定定数法による「状態」の実現確率の導出
2-1
量子力学による粒子の統計性(ボース粒子、フェルミ粒子)
2-2 粒子数表示、大分配関数、フェルミ分布関数
3
ボース分布とフェルミ分布
10/22-10/29, (10/17, 10/11)
3-1
化学ポテンシャルとは。ボース粒子の化学ポテンシャルは常に負。
3-2 ボース粒子と古典粒子の違い─どうしてボース粒子は古典粒子よりも密集しやすいか
4-1
状態密度とは:変数変換の変換因子のようなもの、
エネルギーの縮退の度合いのようなもの、状態の個数のヒストグラムのようなもの。
4-2
箱に閉じ込められた自由なフェルミ粒子の絶対零度での性質
化学ポテンシャルと圧力の計算
5
有限温度におけるフェルミ粒子の性質
5-1
ゾンマーフェルトの公式
6
有限温度におけるフェルミ粒子の性質 II
11/19-26,
(11/14,
11/1はソフィア祭休講で11/8)
5-1
粒子数と化学ポテンシャル、エネルギーと比熱
5-2 フェルミ粒子のヘルムホルツの自由エネルギーとエントロピーを大分配関数から求める
7 磁場がかかった時の振る舞い 12/3は創立記念日休講で12/10, (11/21, 11/15)
7-1
磁場、磁束密度、磁化、磁化率、帯磁率とは何か
7-2
パウリ磁化とキュリー磁化
7-3 量子効果はどのようなときに現れるか
8
ボース粒子
I
12/16補講, (11/28, 11/22)
8-1
ボーズ統計、ボーズ分布
8-2
古典統計との違い
8-3 自由なボーズ粒子、ボースアインシュタイン凝縮
9 ボース粒子 II 12/17, (12/05, 11/29)
9-1 箱の中の自由粒子のボースアインシュタイン凝縮
9-2
調和ポテンシャル中の粒子のボースアインシュタイン凝縮
(レーザーによるドップラ冷却)
9-3
古典統計での調和振動子との違い
10 ボース粒子 III 12/17, (12/12, 12/06)
9-1
光子(電磁波)、プランク分布
9-2 恒星の色─ウィーンの偏移則、ステファンボルツマンの法則
9-3
粒子もどきのボース統計
(固体中の格子振動などを「粒子もどき」とみなす)
9-4 固体の比熱(デバイモデル)
11
相互作用のある系
(12/19, 12/13)
11-1
相互作用の無い系では一体問題と同じになること
11-2 相互作用する二つのスピンの系
11-3 分子場近似(平均場近似)
※2004年度は補講をしてここまで来ました
[1/14試験]
12
まとめ、統計力学のあらすじ
(12/20)
12-1
八種類のアンサンブル
12-2
ミクロカノニカル、カノニカル、グランドカノニカル
12-3 古典統計と量子統計、状態密度
※2002年度はここで終了しました[1/10試験]
13 相互作用のある系 01/07(補講), (2003, 2001年度)
12-1
相互作用する多くのスピンの系
12-2 一次元イジングモデルの伝送行列による厳密解(2001年度のみ)
14
相転移
13-1
一次相転移と二次相転移、秩序変数
13-2 ランダウの現象論、過冷却と過加熱
※2003年度は補講をしてここまで行きました(13,14は概略のみ、伝送行列は不扱)
[1/9試験]
※2001年度は補講をしてここまで行きました[試験は二準位系について]