Hofstetter

Thermodynamik und Statistische Mechanik (WS 09/10)

Aktuelle Hinweise

    • Die nächste schriftliche Modulprüfung zum Modul TheoC Theoretische Physik 4/5 (QMI/Stat.Physik) findet am 14.10.2010, 9:30-11:00, im Raum 0.111 statt.
    • Für die Teilnahme an der schriftlichen Modulprüfung ist eine Mindestpunktzahl von 140 erforderlich. Es fließen alle Punkte der Übungszettel mit einfachem Gewicht, sowie die Punkte der Probeklausur mit einem fünftel des Gewichts (sodass die Gewichtung der Klausur der eines Übungsblattes entspricht) in die Gesamtpunktzahl ein.
    • Das volle Skript der gesamten Vorlesung ist jetzt online.
    • Die Probeklausur findet am 30.1.2010 von 9:30 bis 11:00 statt.

Wichtiger Hinweis: Die Zeitumstellung von Winter- auf Sommerzeit erfolgt am 28.03.2010!

Kurzbeschreibung

  • thermodynamische Grundgrößen und Gesetze
  • thermodynamische Potentiale
  • Phasenübergänge
  • klassische statistische Mechanik
  • mikro / makrokanonisches Ensemble
  • Quantenstatistik
  • Fermionen / Bosonen
  • Vielteilchentheorie
  • Transporttheorie
  • Boltzmann- und von Neumann-Gleichung

Vorlesungen

Zeit

Di, Do 11:00 - 13:00
Ort Phys 2.116

 

Themenübersicht

Vorlesung DatumThemaSkript (PDF)
1-2
 13./15.10 Grundbegriffe der Statistik, Mikro- und Makrozustand vorlesung1-2
3-4
 20./22.10 Entropie, Wärme und Arbeit vorlesung3
vorlesung4
5-6
 27./29.10 Temperatur, 2. Hauptsatz vorlesung5-6
7-8
 03./5.11 2. und 3. Hauptsatz, kanonisches Ensemble vorlesung7-8
9-10
 10./12.11 Dichtematrix, Phasenraumdichte vorlesung9-10
11-12
 17./19.11 Entropie und Information vorlesung11-12
vorlesung11-12b_pre
13-14
 24./26.11 Thermodynamische Potentiale, Gibbs-Duhem, Fluktuationen und Response vorlesung13-14
15-16
 01./3.12 Extremalität thermodynamischer Potentiale, therm\ odynamische Prozesse vorlesung15-16
17-18
 8./10.12 Kreisprozesse, Phasenübergänge vorlesung17-18
19-20
 15./17.12 Maxwell-Konstruktion, Gibbs'sche Phasenregel vorlesung19-20
21-22
 12./14.01 Gleichverteilungssatz, Maxwell-Verteilung, wechselwirkendes Gas vorlesung21-22
23-24
 19./21.01 Quantenstatistik vorlesung23-24
25-26
 26./28.01 klassischer Limes, ideales Bose-Gas vorlesung25-26
27-28
 02./04.02 BEC, Photonengas vorlesung27-28
29-30
 09./11.02 Photonengas (Forts.), Fermionen vorlesung29-30

  

Übungsaufgaben

Übung Datum Thema
1 13.10 Statistik
2 20.10 Entropie
3 27.10 Entropie und Temperaturen
4 3.11 Ideales Gas mit Vibrationsfreiheitsgraden
5 10.11 Mikrokanonisches und kanonisches Ensemble
6 17.11 Shannon und von Neumann Entropien
7 24.11 Lagrange-Multiplikatoren und Thermodynamische Potentiale
8 1.12 Adiabatische Entmagnetisierung
9 8.12 Van der Waals Gas und Thermische Effizienz
10 15.12 Einstein-Modell und Barometrische Höhenformel
11 12.01 Eindimensionales Ising-Modell
12 19.01 Debye-Modell und Virialkoeffizienten
13 26.01 Bunching und Antibunching
14 30.01 Test Exam

 

Literatur

F. Schwabl Statistische Mechanik Springer, 2006
K. Huang Introduction to statistical physics Taylor & Francis, 2001
F. Reif Fundamentals of statistical and thermal physics McGraw-Hill, 1965
L.D. Landau and E.M. Lifshitz Course of theoretical physics, Volume V: Statistical Physics Pergamon Press, 1980