統計物理学演習

授業テーマ	巨視的な世界と微視的な世界をつなぐ捕らえ方に慣れること
授業のねらい・到達目標	自然界に見られる物理現象はマクロには体積・圧力・温度等の少数の物理量で捕らえることが出来る。一方，この現象の背後には原子・分子・電子等がからんだ世界が存在する。これらミクロの世界がマクロの世界に顔を覗かす様を簡単なモデルを通して触れることを試みる。
授業の方法	マクロな世界の黄金則：熱力学第一法則，第二法則，第三法則を基礎にして，ミクロな世界とマクロな世界がどのように繋がるのかを講義と演習で理解させる。
履修条件	統計熱力学・統計熱力学演習を修得済みであること。
事前学修・事後学修，授業計画コメント	授業終了時に与える課題についてレポートを作成し次回の授業に提出すること。

授業計画
1	熱力学と統計力学の相違について学ぶ。
2	粒子数が少ない場合，多い場合の違いの熱平衡状態を調べる。
3	熱平衡状態と粒子間相互作用，不可逆課程の吟味を行う。
4	微視的な状態の簡単なモデルを古典論で探る。
5	微視的な状態の簡単なモデルを量子論で調べる。
6	アンサンブル平均の捕え方を学ぶ。
7	ミクロカノニカルアンサンブルを等重率の原理を使った物理系の捕らえ方として吟味する。
8	ミクロカノニカルアンサンブルでのエントロピ－の役割を明らかにする。
9	ミクロカノニカルアンサンブルにより古典的理想気体を捕える。
10	カノニカルアンサンブルでの分配関数の役割を明瞭にする。
11	カノニカルアンサンブルでのエントロピ－，自由エネルギーの捕らえ方を学ぶ。
12	カノニカルアンサンブルにより単原子理想気体，二準位系を扱う。
13	到達度の確認
14	格子振動による比熱の評価をアインシュタインモデルで扱う。
15	格子振動による比熱の評価をデバイモデルで吟味する。

その他
参考書	戸田盛和・市村純『例解　熱・統計力学演習』岩波書店 2006年市村浩『統計力学　改訂版』裳華房 1992年芦田正己『統計力学を学ぶ人のために』オーム社 2006年
成績評価の方法及び基準	レポート(20%)、授業内テスト(70%)、授業参画度(10%)
オフィスアワー	木曜日　13時から14時30分