平成25年度 京大理学部講義 構成 [更新 15/01/14] 講義題目 統計力学A 講演者 佐々 真一 日時: 10月1日(水) 2限10:30 〜 原則、毎週、水曜日10:30 〜 場所: 6号館 401 13章 まとめ (15/01/14) 13.1 基本原理(平衡状態、等重率の原理...) 13.2 公式 (アンサンブル、熱力学との関係..) 13.3 計算(理想気体、理想ゴム、自由スピン) 13.4 統計力学の展開(協同現象、量子統計、非平衡統計、統計基礎) 12章 粒子数配分の統計力学 (15/01/07) 12.1 問題 12.2 カノニカル分布から部分系への縮約 12.3 粒子数配分のゆらぎの式 12.4 変分原理による平衡値の決定と化学ポテンシャル 12.5 グランドカノニカル分布の導出 12.6 グランドポテンシャルの熱力学関係式 11章 磁性体の熱力学と統計力学 (14/12/17) 11.1 磁性体とは 11.2 統計力学における有効模型 11.3 熱力学の再現 11.4 統計力学による計算例(キュリー則) 11.5 相転移(話だけ) 10章 粒子数依存性について (14/12/10) 10.1 基本的な考え方(示量性の実現) 10.2 気体での計算例 10.3 理想ゴムでの計算例 10.4 統計力学ルール 10.5 区別可能とは何か 9章 ゴムII (14/12/03) 9.1 外力一定という設定 9.2 変位の計算、ばね定数の計算 9.3 熱力学関数 9.4 アンサンブルの等価性 8章 ゴム (14/11/26) 8.1 バネ定数の温度依存性 8.2 自由エネルギー、エントロピー、内部エネルギー 8.3 断熱変化での温度変化 8.4 統計力学の設定 7章 中間試験 (14/11/19) 7.1 簡単な例題で具体的な計算ができますか? 7.2 アンサンブルの等価性を式で示すことができますか? 7.3 平衡状態、温度、アンサンブルなどの概念は説明できますか? 中間試験問題 6章 熱と仕事 (14/11/12) 6.1 ミクロからみたときの「仕事」と「熱」は区別かのう? 6.2 外部操作者を明示的にしたときの「仕事」の定義 6.3 微小変位での熱力学関係式 6.4 一般の場合の熱力学第2法則をめぐって 5章 自由エネルギー (14/11/05) 5.1 大きな系(熱浴)に接触した系における確率密度 (カノ二カル分布) 5.2 圧力の期待値(アンサンブルの等価性) 5.3 規格化因子と自由エネルギー 5.4 熱力学関係式 5.5 希薄気体での計算 4章 熱力学へ (14/10/29) 4.1 エントロピーの定義 4.2 圧力 - ミクロな表現(1運動量,2力,3エネルギー) - 等重率の原理による期待値の表現 - 希薄気体での計算 4.3 熱力学関係式 - 基本関係式 - クラウジウスによるエントロピー表現 (頭出し:自由エネルギーの定義) 3章 希薄気体と温度 (14/10/22) 3.1 希薄気体に対する確率密度の表現 - 規格化因子を計算する 3.2 熱接触での平衡状態についての一般的条件 - エネルギー配分の確率分布を求める - 3.3 温度の定義 - 統計力学による温度の定義と理想気体温度目盛 (頭出し:エントロピーの定義) 2章 等重率の原理 (14/10/15) 2.1 大自由度孤立力学系の観察(想像) 2.1-a 1粒子あたりの運動エネルギーの時間変化 2.1-b 平衡状態の存在、なめらかな時間変化 2.2 平衡状態の定式化 2.2-a その特徴は? 「エネルギーの値以外に特徴がないのが特徴」 2.2-b 考えるべき量 - 自由度で平均された量 コイン投げとの類推 2.3 確率の導入 仮説:エネルギーの値(幅)を指定して、一様分布 1章 準備 (14/10/08) 1.1 コイン投げの問題 1.1-a 指数関数の肩でNに比例する部分の計算 1.1-b 大数の法則 1.2 力学世界の設定 1.2-a 運動方程式;相互作用や壁の表現 1.2-b エネルギー保存則の確認 1.3 何を問うか? 例の提示 0章 はじめに (14/10/01) 0.1 自己紹介 - 私は何者か 0.2 統計力学とは何かー自然法則に対する考え方 0.3 講義の目標 -この講義を履修することで学べること 0.4 巨大数の扱いになれるために