480-8674/01 – Statistická fyzika (SFyz)
Garantující katedra | Katedra fyziky | Kredity | 3 |
Garant předmětu | doc. RNDr. Dalibor Ciprian, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. RNDr. Dalibor Ciprian, Ph.D. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný typu B |
Ročník | 3 | Semestr | zimní + letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 2018/2019 | Rok zrušení | |
Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je prezentovat studentům základní myšlenky a postupy statistické fyziky. Po absolvování budou studenti schopni analyzovat a pochopit chování jednoduchých soustav popsaných modely statistické fyziky a propojit tyto poznatky s termodynamikou.
Vyučovací metody
Přednášky
Semináře
Cvičení (v učebně)
Anotace
Obsahem předmětu jsou základní myšlenky a metody popisu fyzikálních soustav pomocí aparátu matematické statistiky. Jsou odvozena základní klasická a kvantová rozdělení, a ukázáno propojení s termodynamikou. Užití metod statistické fyziky je demonstrováno na popisu jednoduchých soustav.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Diskuse se studenty během cvičení, závěrečný písemný test.
Kombinovaná zkouška.
E-learning
e-learning není k dispozici
Další požadavky na studenta
Vyžaduje se systematická domácí příprava. Předmět běží pouze v letním semestru.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Základní poznatky z kombinatoriky a počtu pravděpodobnosti
2. Základní ideje a pojmy statistické fyziky a klasické mechaniky
3. Statistické soubory - mikrostavy, makrostavy, střední hodnoty a fluktuace
4. Hustota pravděpodobnosti, Liouvilleova věta, ergodická hypotéza
5. Mikrokanonický soubor, termodynamická pravděpodobnost, zavedení entropie
6. Kanonický soubor a jeho vlastnosti, rozdělovací a partiční funkce, Gibbsovo rozdělení
7. Vztah mezi partiční funkcí a termodynamickými veličinami
8. Aplikace - odvození Maxwell-Boltzmannova rozdělení, klasický a kvantový harmonický oscilátor
9. Grandkanonický soubor a partiční funkce, chemický potenciál
10. Přechod ke kvantovým statistikám: Fermi-Diracovo a Bose-Einsteinovo rozdělení
11. Aplikace - fonony, elektronový a fotonový plyn
12. Statistická fyzika a magnetismus, mřížkové systémy
13. Počítačové modely a statistická fyzika
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky