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最終更新日:2023年10月20日

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統計力学II[数理自然科学コース]

量子統計力学~量子性と統計性の理解および固体物性論の入門として
量子統計力学に関する基礎的な問題、および古典多体系の基礎を取り扱う。
量子力学では粒子は波動関数に従って確率論的に実空間に波として存在する。このような特性から、粒子の交換に関して、主にフェルミ統計とボーズ統計という二種類の統計に従う粒子が存在する。
それぞれの統計性から、物質中の電子やスピンの低温における性質、超流動などのマクロな量子現象を理解することができる。講義では相互作用がない量子統計を扱う。
一方 粒子は一般に相互作用しながら全体として系の性質を形作る。そこで相互作用効果を、古典統計の観点からイジングモデルを題材に、相転移現象の基礎や、次元性の問題などを議論する。
また時間が許せば多体問題の一端にも言及したい。
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時間割/共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
08E1022
FAS-EA3B23L1
統計力学II[数理自然科学コース]
堀田 知佐
S1 S2
木曜2限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
開講所属
教養学部
授業計画
1 量子力学的基礎 2 量子統計 3 同種粒子系の量子統計力学 4 理想フェルミ気体 5 理想ボーズ気体 6 イジングモデル 7 ブラウン運動(講義の進度に依存) これらのテーマを各2回程度にわたって扱う。
授業の方法
第1,2回目の講義は オンラインで行います。第3回からはオンサイトの予定です。 第一回開講中何らかの技術的事情で参加できないときには emailで ***** まで 氏名と学生記番号を通知の上ご連絡ください。
成績評価方法
期末テストを行う。 (それに加えて、過去にはレポートを課した場合もある)。
教科書
シラバスの項目にある内容の「統計力学」と名の付く教科書はたくさんあるので好みのものを見てみるとよい。
参考書
久保亮伍「大学演習統計力学」
履修上の注意
統計力学Iでは統計力学の基本原理を一通り履修していると想定している。 量子力学の初歩的な内容も同様である。