Svenska, Engelska, Kursen ges vid behov på engelska
Fakultet
Teknisk-naturvetenskapliga fakulteten
Institution
Institutionen för fysik och astronomi
Lärandemål
Efter godkänd kurs skall studenten kunna:
redogöra för de relevanta storheter som används för att beskriva makroskopiska system, termodynamiska potentialer och ensembler
redogöra för den makroskopiska respektive den mikroskopiska beskrivningen av temperatur, entropi och fri energi samt deras beskrivning i termer av sannolikheter
redogöra för teorin för den statistiska mekaniken och de approximationer som möjliggör en statistisk beskrivning
tillämpa teorin på gaser och kristaller samt konstruera mikroskopiska modeller och utifrån dessa härleda termodynamiska observabler
redogöra för kvantmekanikens betydelse och konsekvenser för makroskopiska partikelsystem
jämföra olika mikroskopiska modeller och identifiera modellernas styrka samt deras brister
beskriva transportfenomen samt visa förståelse för hur diffusionskoefficienter beräknas
visa analytisk problemlösningsförmåga inom de för kursen relevanta områdena
Kursinnehåll
Kursen avser att ge en introduktion till den statistiska mekaniken och några viktiga tillämpningar. Kursen ger en inblick i hur sannolikhetsteorin kan utnyttjas för att få fram samband mellan materiens mikroskopiska struktur och makroskopiska egenskaper. Termodynamiska potentialer. Fasrummet och fördelningar i fasrummet. Maxwell-Boltzmann- fördelningar med tillämpningar. Ensembler. Fluktuationer. Tillämpningar på kristaller och gaser. Kvantstatistik. Bose-Einstein- och Fermi-Dirac-statistik, Bose-Einstein-kondensat. Grunderna för metallernas elektronteori. Transportfenomen.
Förutsättningar
60 hp inklusive Mekanik III, Elektromagnetism I, Termodynamik/Teknisk termodynamik, Kvantfysik/Kvantfysik F.