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科目の基本情報
| 開講年度 | 2021 年度 | |
|---|---|---|
| 開講区分 | 教育学研究科(修士課程)教育科学専攻・理数・生活系教育領域 | |
| 受講対象学生 |
大学院(修士課程・博士前期課程・専門職学位課程) : 1年次, 2年次 |
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| 選択・必修 | 選択 |
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| 授業科目名 | 統計物理学特論 | |
| とうけいぶつりがくとくろん | ||
| Statistical Physics | ||
| 単位数 | 2 単位 | |
| ナンバリングコード | ED-MSTO-4
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| 開放科目 | 非開放科目 | |
| 開講学期 |
前期 |
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| 開講時間 |
木曜日 3, 4時限 |
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| 授業形態 |
* 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい
「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業 |
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| 開講場所 | ||
| 担当教員 | 國仲 寛人（教育学部理科教育講座） | |
| KUNINAKA, Hiroto | ||
| SDGsの目標 |
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| 連絡事項 | * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい |
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学修の目的と方法
| 授業の概要 | 平衡系の統計力学の基礎について学ぶ。 |
|---|---|
| 学修の目的 | 学部の熱力学の講義（物理学講義III）で学んだ内容を発展させ、平衡状態にある気体や液体などの系の状態を特徴づける方法を学ぶ。 |
| 学修の到達目標 | 平衡状態にある系に関する様々な問題を解決するための解析的手法を身につける。 |
| ディプロマ・ポリシー |
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| 成績評価方法と基準 | 輪講における理解度とレポートにて決定する。 |
| 授業の方法 | 講義 |
| 授業の特徴 |
その他、能動的要素を加えた授業（ミニッツペーパー、シャトルカードなど） |
| 授業改善の工夫 | |
| 教科書 | 『統計力学I, II』（田崎晴明著、培風館） |
| 参考書 | 『大学演習 熱学・統計力学』（久保亮五編、裳華房） |
| オフィスアワー | 在室時随時 |
| 受講要件 | 熱力学の基礎（物理学講義III）を学習済みであること。 |
| 予め履修が望ましい科目 | |
| 発展科目 | |
| その他 |
授業計画
| MoodleのコースURL |
|---|
| キーワード | 分配関数、ミクロカノニカル分布、カノニカル分布、自由エネルギー、エントロピー |
|---|---|
| Key Word(s) | partition function, microcanonical distribution, canonical distribution, free energy, entropy |
| 学修内容 | 第1回：統計力学の基礎(1) 確率論入門 第2回：統計力学の基礎(2) 物理量のゆらぎと大数の法則 第3回：統計力学の基礎(3) 連続変数の扱い 第4回： エネルギー固有状態 第5回： 状態数 第6回： 平衡状態の本質 第7回：カノニカル分布と自由エネルギー(1) カノニカル分布の導出 第8回：カノニカル分布と自由エネルギー(2) カノニカル分布の基本的な性質 第9回：カノニカル分布と自由エネルギー(3) カノニカル分布のまとめ 第10回：理想気体 第11回：常磁性体と関連するモデル 第12回：比熱の一般的なふるまい 第13回：調和振動子の平衡状態 第14回：古典的な粒子の系 第15回：二原子分子理想気体の熱容量 |
| 事前・事後学修の内容 | 各自の発表内容をレジュメにまとめて提出すること。 |
| 事前学修の時間:180分/回 事後学修の時間:60分/回 |