Faglig innhold

Litt matematisk bakgrunn og Lagrange/Hamilton-formulering av klassisk mekanikk. Sannsynlighetsfordeling av mikrotilstander i termisk likevekt. Mikrokanonisk, kanonisk og storkanonisk ensemble. Sammenhengen med termodynamikk. Ideell gass, vekselvirkende klassiske gasser. Enkle spinnsystemer. En-dimensjonal Ising-modell i ytre felt. Gittervibrasjoner, fotoner og Plancks strålingslov. Kvante-statistikk. Ikke-relativistiske og relativistiske fermioner og bosoner ved høye og lave temperaturer. Bose-Einstein kondensasjon. Første og andre ordens faseoverganger. Kritiske indekser og skalalover.

Læringsutbytte

Emnet gir studentene en innføring i statistisk fysikk for systemer i termisk likevekt. Studenten skal forstå kvantemekanisk og klassisk statistisk mekanikk for ideelle systemer, og når kvanteeeffekter er essensielle for oppførselen. Studenten skal se sammenhengen mellom mikrofysikk og termodynamikk.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og obligatoriske øvinger. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger

Anbefalte forkunnskaper

Emnet TFY4165/FY1005 Termisk fysikk eller tilsvarande kunnskapar.

Kursmateriell

Hovedbok: J. O. Andersen: Introduction to Statistical Mechanics 2008.

Tilleggslitteratur: R. K. Pathria: Statistical Mechanics, Butterworth-Heinemann Ltd (1996).

Studiepoengreduksjon