Statistical Physics Kierunek studiów: Fizyka
Kod programu: W4-S2FZA22.2022

Nazwa modułu: Statistical Physics
Kod modułu: W4-2F-22-13
Kod programu: W4-S2FZA22.2022
Semestr:
  • semestr zimowy 2024/2025
  • semestr zimowy 2023/2024
  • semestr zimowy 2022/2023
Język wykładowy: angielski
Forma zaliczenia: egzamin
Punkty ECTS: 4
Opis:
Podczas wykładu student zapozna się z następującymi zagadnieniami: • Układy termodynamiczne, parametry termodynamiczne, równanie stanu, stany równowagi, potencjały termodynamiczne, • Praca i ciepło; Gaz doskonały, zero, pierwsza, druga i trzecia zasada termodynamiki, ciepło i entropia, twierdzenie Clausiusa, • Procesy termodynamiczne, cykl Carnota, warunki stabilności, • Prawdopodobieństwo i częstotliwość, Prawdopodobieństwo połączonych zdarzeń, Zmienna losowa, Wartości oczekiwane, Transformacja zmiennych, • Główne pliki PDF, dystrybucje wielowymiarowe, • Statystyczna definicja entropii, liczba mikrostanów, • Twierdzenie Liouville'a , Zespół mikrokanoniczny, Zespół kanoniczny, • Funkcja podziału, dowód, że entropia statystyczna jest równa entropii termodynamicznej, • twierdzenia o wirialach i ekwipartycjach, • Zastosowania zespołu kanonicznego: oscylatory kwantowe, zespół makrokanoniczny, • Operatory gęstości, zespoły kwantowe, symetria wielocząstkowych funkcji falowych, • Idealne systemy kwantowe, gaz Bose, gaz fotonowy, fonony, • gaz Fermiego, relatywistyczne fermiony, • Ogólne właściwości przemian fazowych, Gaz z oddziałującymi cząstkami, Wykładniki krytyczne, funkcje korelacji.
Wymagania wstępne:
Podstawowa wiedza z mechaniki kwantowej i teorii prawdopodobieństwa
Literatura podstawowa:
(brak informacji)
Efekt modułowy Kody efektów kierunkowych do których odnosi się efekt modułowy [stopień realizacji: skala 1-5]
Rozumie fundamentalne znaczenie fizyki statystycznej dla zrozumienia zjawisk fizycznych; [2F_13_1]
 KF_W01 [4/5]
Posiada pogłębioną wiedzę o opisie statystycznym zjawisk fizyki doświadczalnej; [2F_13_2]
 KF_W02 [3/5]
Posiada pogłębioną wiedzę z fizyki statystycznej rozumie jej związek z mechaniką kwantową; [2F_13_3]
 KF_W03 [5/5]
Zna opis zjawisk fizycznych w ramach wybranych modeli statystycznych; [2F_13_4]
 KF_W05 [3/5]
Potrafi, na gruncie fizyki statystycznej, wyjaśnić procesy fizyczne zachodzące w otaczającym go świecie; [2F_13_5]
 KF_U03 [4/5]
Potrafi użyć formalizmu matematycznego do budowy i analizy modeli fizyki statystycznej [2F_13_6]
 KF_U09 [3/5]
Potrafi na bazie fizyki statystycznej integrować pozyskane informacje i dokonywać ich interpretacji, wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie [2F_13_7]
 KF_U12 [4/5]
Typ Opis Kody efektów modułowych do których odnosi się sposób weryfikacji
test/kolokwium [2F_13_w_1]
dwa razy w semestrze; termin kolokwium podany do wiadomości studentów dwa tygodnie wcześniej; zadania podobnego typu do zadań rozwiązywanych na konwersatorium; skala ocen 2-5;
 2F_13_2 2F_13_3 2F_13_4 2F_13_5 2F_13_6 2F_13_7
aktywność na zajęciach [2F_13_w_2]
rozwiązywanie zadania - odpowiedź ustna; udział w dyskusji; skala ocen 2-5; ocena końcowa równa średniej ocen cząstkowych
 2F_13_1 2F_13_2 2F_13_3 2F_13_4 2F_13_5 2F_13_6 2F_13_7
egzamin pisemny lub ustny [2F_13_w_3]
warunkiem przystąpienia do egzaminu jest zaliczenie konwersatorium; zakres materiału – wszystkie zagadnienia omawiane na wykładach; skala ocen 2-5;
 2F_13_1 2F_13_2 2F_13_3 2F_13_4 2F_13_5 2F_13_6 2F_13_7
Rodzaj prowadzonych zajęć Praca własna studenta Sposoby weryfikacji
Typ Opis (z uwzględnieniem metod dydaktycznych) Liczba godzin Opis Liczba godzin
wykład [2F_13_fs_1]
wykład na wybrane zagadnienia z wykorzystaniem pomocy audiowizualnych
 20
praca z podręcznikiem, lektura uzupełniająca
 70 egzamin pisemny lub ustny [2F_13_w_3]
konwersatorium [2F_13_fs_2]
rozwiązywanie zadań na tablicy: analiza, dobór metod, obliczanie i dyskusja wyników; wyprowadzenie niektórych wzorów i omówienie wybranych przykładów sygnalizowanych na wykładach, dyskusja; możliwość wykorzystania komputerów
 20
zdobycie wiedzy z wykładów; praca z podręcznikiem i zestawami zadań;
 50 test/kolokwium [2F_13_w_1] aktywność na zajęciach [2F_13_w_2]
Załączniki
Opis modułu (PDF)
Informacje o sylabusach mogą ulec zmianie w trakcie trwania studiów.
Sylabusy (USOSweb)
Semestr Moduł Język wykładowy
(brak danych)