Fizyka statystyczna 0800-FISTAT
1. Podstawowe wiadomości z rachunku prawdopodobieństwa.
2. Procesy stochastyczne. Łańcuchy Markowa. Równanie Langevina.
3. Entropia (informacja) i jej własności. Zasada maksimum entropii. Twierdzenie o rozkładzie reprezentatywnym.
4. Opis stanu i ewolucji układu statystycznego. Równanie Liouville'a. Formalizmy termodynamiczne.
5. Termodynamika układów gazowych:
- gaz doskonały,
- gazy rzeczywiste w modelu rozwinięcia wirialnego,
- gazy rzeczywiste w modelu średniopolowym (gaz van der Waalsa).
6. Termodynamika modeli magnetycznych:
- model paramagnetyka i prawo Curie,
- model Isinga z oddziaływaniem najbliższych sąsiadów,
- przejścia fazowe na przykładzie modelu średniopolowego Curie-Weissa-Kaca.
7. Kwantowe układy statystyczne:
- formalizm macierzy gęstości,
- ewolucja układów kwantowych
- układ wielopoziomowy w reprezentacji liczby obsadzeń,
- kondensacja Bosego-Einsteina,
- gaz elektronowy w metalu, energia Fermiego
- relatywistyczny gaz elektronowy - stabilność białych karłów,
- drgania sieci krystalicznej i ciepło molowe kryształu.
- zarys teorii nadprzewodnictwa
Ćwiczenia (wybrane zastosowania formalizmu fizyki statystycznej)
1. Twierdzenie o wiriale i jego wybrane konsekwencje.
2. Przykłady i własności zmiennych losowych
3. Łańcuch Markowa i jego własności
4. Statystyki kwantowe
5. Ewolucja układu oscylatorów
6. Rozkład Gibbsa dla gazu doskonałego. Rozkład prędkości.
Dopplerowskie poszerzenie linii widmowej.
7. Rozwinięcia wirialne wielkości termodynamicznych dla gazów.
8. Modele magnetyczne i ich własności.
9.Entropia klasyczna oraz kwantowa i jej własności
10.Splątanie i korelacje kwantowe.
11. Oscylator kwantowy: podejście algebraiczne.
12. Średnia energia oscylatora harmonicznego, klasycznego i kwantowego.
13. Promieniowanie termiczne: rozkład Plancka, prawo Stefana-Boltzmanna, prawo przesunięć Wiena
W cyklu 2021/22Z:
Podstawowe wiadomości z rachunku prawdopodobieństwa. |
W cyklu 2022/23Z:
Podstawowe wiadomości z rachunku prawdopodobieństwa. |
W cyklu 2024/25Z:
Podstawowe wiadomości z rachunku prawdopodobieństwa. |
Całkowity nakład pracy studenta
Efekty uczenia się - wiedza
Efekty uczenia się - umiejętności
Efekty uczenia się - kompetencje społeczne
Metody dydaktyczne
Metody dydaktyczne podające
Metody dydaktyczne poszukujące
- klasyczna metoda problemowa
Rodzaj przedmiotu
Wymagania wstępne
Koordynatorzy przedmiotu
Kryteria oceniania
Metody oceniania:
egzamin pisemny- W01-W03, K01
kolokwium- np. U01, U02
Kryteria oceniania:
Wykład: egzamin
50-60% - ocena: 3
60-70% - ocena: 3+
70-80% - ocena: 4
80-90% - ocena: 4+
90-100% - ocena 5
Ćwiczenia: zaliczenie na ocenę na podstawie sprawdzianu
50-60% - ocena: 3
60-70% - ocena: 3+
70-80% - ocena: 4
80-90% - ocena: 4+
90-100% - ocena 5
Literatura
- R. S. Ingarden, Termodynamika statystyczna,
- J. Łopuszański, A. Pawlikowski, Fizyka statystyczna,
- A. I. Anselm, Podstawy fizyki statystycznej i termodynamiki,
- K. Huang, Podstawy fizyki statystycznej,
- K. Huang, Mechanika statystyczna,
- R. S. Ingarden, A. Jamiołkowski, R. Mrugała, Fizyka statystyczna i termodynamika,
- A. K. Wróblewski, J. A. Zakrzewski, Wstęp do fizyki, tom 2, część 2.
- C. J. Thompson, Mathematical Statistical Physics
- R. Balescu, Equilibrium and Nonequilibrium Statistical Mechanics
T. C. Dorlas, Statistical Mechanics. Fundamentals and Model Solutions
H.-P. Brewuer, F. Petruccione, The Theory of Open Quantum Systems
W cyklu 2021/22Z:
R. S. Ingarden, Termodynamika statystyczna, |
W cyklu 2022/23Z:
R. S. Ingarden, Termodynamika statystyczna, |
W cyklu 2024/25Z:
R. S. Ingarden, Termodynamika statystyczna, |
Uwagi
W cyklu 2021/22Z:
Wykład prowadzony był zdalnie w formie synchronicznej z wykorzystaniem platformy MSTeams. Ćwiczenia prowadzone były w formie hybrydowej. |
Więcej informacji
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: