UFDF008 Statistická fyzika a kinetika

Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
léto 2020
Rozsah
0/0/0. 0 kr. Ukončení: dzk.
Garance
prof. Ing. Peter Lichard, DrSc.
Centrum interdisciplinárních studií – Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
Předpoklady
Mikrokanonický, kanonický, grandkanonický soubor a jejich statistické sumy, stavová rovnice ideálního plynu, ekvipartiční teorém, bozony a fermiony a jejich vlastnosti; entropie, volná energie, Gibbsův potenciál (viz Termodynamika a statistická fyzika); přechod mezi souřadnicovou a impulsovou reprezentací, druhé kvantování (viz Kvantová fyzika II).
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Úvod do nerovnovážné statistické fyziky (včetně fázových přechodů), metody teoretické fyziky a jejich aplikace na řešení problémů.
Osnova
  • Fázové přechody. Klasifikace fázových přechodů a Ehrenfestovy rovnice; partiční suma, stavová rovnice, Ursellův-Mayerův rozvoj a Mayerův teorém; van der Waalsova rovnice a kondenzace; povrchové napětí a Laplaceův tlak; mechanismus vzniku nové fáze; Isingův model ferromagnetismu; Landauova teorie fázových přechodů.
    Fluktuace, stochastické procesy a kinetické rovnice. Fluktuace termodynamických veličin; termodynamicky nerovnovážné soustavy; stochastické síly; Fokkerova-Planckova rovnice; základní rovnice kinetiky; Boltzmannova kinetická rovnice; transportní rovnice; zákon růstu Boltzmannovy entropie; spontánní přechod soustavy do rovnovážného stavu; nevratné procesy; lokálně rovnovážné soustavy; lineární termodynamika; Onsagerovy relace.
    Nerovnovážné soustavy. Statistický operátor; lineární reakce soustavy; plasma a plasmové efekty; nulový zvuk v soustavě fermionu; fluktuačně-disipační teorém; dispersní vztahy; Greenovy funkce.
Literatura
    doporučená literatura
  • Čulík, F., Noga, M. Úvod do štatistickej fyziky a termodynamiky. Alfa Bratislava, 1993. info
  • Reif F. Fundamentals of Statistical and Thermal Physics. McGraw-Hill, 1965. info
Výukové metody
Přednáška s diskusí
Individuální konzultace
Demonstrace dovedností
Metody hodnocení
Test
Analýza výkonů studenta
Zápočet
Informace učitele
Účast na přednáškách je doporučená. Může být nahrazena samostudiem
doporučené literatury a individuálními konzultacemi.
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je zařazen také v obdobích zima 2000, léto 2001, zima 2001, léto 2002, zima 2002, léto 2003, zima 2003, léto 2004, zima 2004, léto 2005, zima 2006, léto 2007, zima 2007, léto 2008, zima 2008, léto 2009, zima 2009, léto 2010, zima 2010, léto 2011, zima 2011, léto 2012, zima 2012, léto 2013, zima 2013, léto 2014, zima 2014, léto 2015, zima 2015, léto 2016, zima 2016, léto 2017, zima 2017, léto 2018, zima 2018, léto 2019, zima 2019, zima 2020, léto 2021, zima 2021, léto 2022.