Statistische Physik Wintersemester 2014/15

From Institute for Theoretical Physics II / University of Erlangen-Nuremberg

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  • Dozent: Florian Marquardt
  • Erste Vorlesung am Dienstag, 7.10.2014, 12:00 in SR 01.779
  • Vorlesungen: Di 12-14 (SR 01.779) und Mi 12-14 (SR 01.683)
  • Übungen: Mi 10:00-12 (SR 02.729 Beginn in der ersten Semesterwoche)

Kurze Inhaltsangabe:

  • Boltzmann-Gibbs-Verteilung, d.h. kanonische Verteilung (klassisch und quantenmechanisch, Zustandssumme, freie Energie und Entropie, einfache Argumente für die Boltzmannverteilung)
  • Einfache Anwendungen in der Quantenmechanik (Zweiniveausystem, harmonischer Oszillator, Wärmestrahlung)
  • Minimalprinzip der freien Energie, Druck und chemisches Potential
  • Freie Quantengase (Fermigas, Bosegas, klassisches ideales Gas als Grenzfall)
  • Wechselwirkung und Phasenübergänge (Ising-Modell, Molekularfeldnäherung, Langreichweitige Ordnung und Ordnungsparameter, Exakte Resultate, Kritische Phänomene, Fluktuationen, Renormierungsgruppe)
  • Thermodynamik (Thermodynamische Potentiale, Phasendiagramme, Kreisprozesse)
  • Ausblick: Kinetische Gleichung, Hydrodynamik, Fluktuationen und Dissipation, Thermalisierung

Aufzeichnungen:

Eine frühere Version der Vorlesungen wurde auf Video aufgezeichnet und verfügbar gemacht.

Skript:

Eine noch unkorrigierte Version des Skriptes mit den Kapiteln 1-9 finden Sie hier:

Fragen und Antworten:

Häufig gestellte Fragen und Missverständnisse, Hinweise und Tricks

Links:


Literatur:

Die Vorlesung selbst folgt keinem Buch, und es wird zuallererst der aufmerksame Besuch der Vorlesung, das Mitschreiben derselben, sowie die eigenständige Bearbeitung aller Übungsaufgaben empfohlen! Zum Nachlesen jedoch sind folgende Bücher neben vielen anderen geeignet:

  • Huang, "Statistical Mechanics" --- Mein Lieblingsbuch zur Statistischen Physik. Besonders gute Abschnitte über Kinetik (Boltzmanngleichung) und kritische Phänomene
  • Schwabl, "Statistische Mechanik" --- Standardlehrbuch
  • Nolting, "Grundkurs Theoretische Physik: Statistische Physik" --- Standardlehrbuch
  • Becker, "Theorie der Wärme" --- Alt, aber sehr gut, mit vielen realistischen Beispielanwendungen
  • Landau/Lifschitz, "Statistische Physik I" --- für Fortgeschrittene
  • Kadanoff, "Statistical Physics: Statics, Dynamics and Renormalization" --- Originelle Darstellung für Fortgeschrittene, Einführung in die Renormierungsgruppe, Original-Forschungsarbeiten, leider manche Tippfehler

Übungen:

Übungsblätter und aktuelle Informationen finden sie hier: