Kurset skaber forbindelsen mellem den mikroskopiske beskrivelse af gasser, væsker og faste stoffer og deres makroskopiske egenskaber. I den mikroskopiske beskrivelse tages udgangspunkt i Newtons love (klassisk beskrivelse) og Schrödingerligningen (kvantemekanisk beskrivelse) for et meget stort system af partikler / tilstande. De makroskopiske egenskaber (f.eks. tryk, temperatur, varmekapacitet, kemisk potential, osv.) relateres gennem entropibegrebet, og statistik og sandsynlighedsregning for store systemer, til principper om hvilke mikroskopiske tilstande der er mulige, og deres antal og sandsynlighed.
Skal have viden om
Statistik og sandsynlighedsregning
Klassisk statistisk mekanik og kvantemekanisk statistisk mekanik
Mikrokanonisk, kanonisk og grandkanonisk ensemble
Beregning af tilstandssandsynligheder, middelværdi og varians af fysiske variable
Statistisk mekanisk forklaring af temperatur, tryk og kemisk potential
Termodynamiske tilstandsfunktioner/-potentialer
Virial- og ligefordelingssætningerne, og fluktuations-/responssætninger
Termodynamikkens 1. og 2. lov
Reversible og irreversible processer, cykliske processer og energieffektivitet for maskiner
Statistisk mekanisk beskrivelse af gasser, inkl. Fermi og Bose gasser
Fermi-Dirac, Boltzmann og Bose-Einstein fordelinger
Planck’s termiske strålingslov
Faseovergange
Skal kunne anvende statistik og sandsynlighedsregning for en given problemstilling
Skal kunne anvende viden og metoder fra statistisk mekanik på simple klassiske og kvantemekaniske fysiske modelsystemer
Skal kunne fortolke og forstå fysik for store systemer ud fra statistisk mekaniske teorier
Skal kunne anvende statistik og sandsynlighedsregning indenfor andre fagområder
Skal ud fra givne forudsætninger kunne ræsonnere og argumentere med begreber og viden fra statistisk mekanik
Skal kunne udvikle og styrke kendskab til, forståelse af og anvendelse af teorier og metoder fra statistisk mekanik inden for andre fagområder
Forelæsninger med tilhørende opgaveregning.
Kursusmodulets omfang er 5 ECTS svarende til 150 timers studieindsats.
Prøvens navn | Statistisk mekanik |
Prøveform | Skriftlig eller mundtlig |
ECTS | 5 |
Bedømmelsesform | 7-trins-skala |
Censur | Intern prøve |
Vurderingskriterier | Vurderingskriterierne er angivet i Universitetets eksamensordning |
Engelsk titel | Statistical Mechanics |
Modulkode | M-NT-B5-4 |
Modultype | Kursus |
Varighed | 1 semester |
Semester | Efterår
|
ECTS | 5 |
Undervisningssprog | Dansk og engelsk |
Tomplads | Ja |
Undervisningssted | Campus Aalborg |
Modulansvarlig |
Studienævn | Studienævn for Mekanik og Fysik |
Institut | Institut for Materialer og Produktion |
Fakultet | Det Ingeniør- og Naturvidenskabelige Fakultet |