MU08108 Statistical Physics and Thermodynamics

Mathematical Institute in Opava
Winter 2009
Extent and Intensity
2/2/0. 4 credit(s). Type of Completion: zk (examination).
Guaranteed by
doc. RNDr. Kristína Smítalová, CSc.
Mathematical Institute in Opava
Prerequisites (in Czech)
MU08102 Termodynamics and Stat. Phys.
Course Enrolment Limitations
The course is also offered to the students of the fields other than those the course is directly associated with.
fields of study / plans the course is directly associated with
Course objectives (in Czech)
Přednáška vyvozuje termodynamické principy, jak je možno, z principů kvantové mechaniky systémů mnoha částic.
Syllabus (in Czech)
  • Fázový prostor, Hilbertův prostor, distribuční funkce,matice hustoty, Liouvilleova rovnice.
    Druhé kvantování a Fockův prostor, ideální a neideální kvantové plyny, dvoučásticové interakce.
    Mikrokanonické, Gibbsovo kanonické a velké kanonické rozdelení, statistika otevřeného systému. Hlavní termodynamické věty a jejich důsledky, termodynamické potenciály, Maxwellovy relace, termodynamické děje.
    Maxwellova-Boltzmannova statistika: Maxwellovo-Boltzmannovo rozdělení, šřrka spektrálních čar, ekvipartiční teorém a tepelné kapacity, jedno- a dvouatomový ideální plyn, souvislost mezi kvantovou a klasickou statistickou fyzikou, Gibbsův paradox, paramagnetismus a feromagnetismus.
    Entropie a informace: Entropie a její vlastnosti, Maxwellův démon, souvislost mezi termodynamikou
    a teorií informace, kvantová informatika.
    Tepelné kapacity pevných látek: Dulongův - Petitův zákon, Einsteinův model, Debyeův model krystalu. Boseovo-Einsteinovo a Fermiho-Diracovo rozdelení, Einsteinova-Boseova kondenzace bosonového plynu, záření černého tělesa, ideální a degenerovaný fermionový plyn. Fluktuace energie a počtu částic, fluktuace termodynamických veličin.
Literature
    recommended literature
  • J. Kvasnica. Statistická fyzika. Academia, Praha, 1998. info
  • M. Toda , R. Kubo, N. Saito. Statistical Physics I. Springer, 1992. info
  • L. E. Reichl. A modern course in statistical physics. University of Texas Press, Austin, 1980. info
Language of instruction
Czech
Further comments (probably available only in Czech)
The course can also be completed outside the examination period.
The course is also listed under the following terms Winter 1999, Winter 2000, Winter 2001, Winter 2002, Winter 2003, Winter 2004, Winter 2005, Winter 2006, Winter 2007, Winter 2008, Winter 2010, Winter 2011.
  • Enrolment Statistics (Winter 2009, recent)
  • Permalink: https://is.slu.cz/course/sumu/winter2009/MU08108