Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
34221:Introduction to Statistical Physics (T2) § 34222:Thermodynamics and Statistical Mechanics 1 (X2) § 34223:Thermodynamics and Statistical Mechanics Ⅰ (T1) 2022 Fall Mon2 College　of　Science　and　Engineering SHIMIZU YASUSHI 2

Campus

BKC

Class Venue

Co-learning109

Language

日本語

Course Outline and Method

※全授業回で基本的に対面授業を予定しているが，場合によってはweb対応とする。ただし，web対応とする授業回については事前に連絡する。

日頃から慣れ親しんだ気体、液体、固体といった物質の状態は、莫大な数の原子、分子からなる巨視的な系が示す性質である。ここでは、このような物質の多彩な性質を解明するための基礎理論である統計力学の考え方と方法を学ぶ。まず、エントロピーと呼ばれる熱を記述する基本的な巨視的物理量がどのように導きだされるのかを理解し、その後、統計集団の考え方を用いて、それがどのように応用されるかについて学ぶ。

Student Attainment Objectives

(1) 統計力学の基本的な概念を説明することができる。
(2) 統計集団の考え方に基いて物質の多彩な性質を説明できる。
(3) 統計熱物理学２を受講するための基礎知識が獲得できる。

Recommended Preparatory Course

基礎熱力学：事前に履修しておいてください。
物理数学1-3、力学1,2、量子力学1,2、電磁気学1,2：できる限り履修してください。

Course Schedule

Lecture/Instructor（When there are multiple instructors) Theme
Keyword, References and Supplementary Information

※下記の授業スケジュールは、BCPレベル1～2を想定して記載しています

1〜3

統計と確率

4-6

統計分布

7-8

統計・確率の応用ー気体分子の振る舞いとブラウン運動ー

9

微視的状態の数とエントロピー

10

２準位系の統計力学

11

調和振動子と固体

12

位相空間と微視的状態の数

理想気体

13-14

小正準集合と等重率の原理

15

確認テスト

Class Format

【BCPレベル1の場合 / In the case of BCP level 1】
対面授業を基本とする
【BCPレベル2の場合 / In the case of BCP level 2】
対面授業を基本とする
【BCPレベル3~4の場合 / In the case of BCP level 3-4】
オンライン授業を基本とする

Recommendations for Private Study

少なくとも一冊は統計力学関連の参考書の関連箇所を通読すること。
授業での説明・例題・課題を自ら再構成したり解けるようになるための復習を怠らないこと。

Grade Evaluation Method

Kind Percentage Grading Criteria etc.
Final Examination (Written) 0

Report Examination
(A report to be submitted by the unified deadline)		 0

Exams and/or Reports other than those stated above, and Continuous Assessment　
(Evaluation of Everyday Performance in Class)		 100

確率およびその応用としての統計力学の基本概念を理解し、論理的に説明できるかについて適宜確認テストを行う。

Grade Evaluation Method （Note）

確認テストの成績評価割合は全体の40%程度であり，それに授業中でのレポート課題の評価を成績に加える。コロナ感染症拡大の影響によっては、Webを通しての試験に切り替える可能性もあり，成績評価割合を変更する可能性もあるが，その場合には授業内で案内する。

Advice to Students on Study and Research Methods

講義ではノートを取るよりもしっかりと話を聞いて、内容を理解して欲しい。また、積極的に質問することを推奨する。質問しにくい場合は「物理駆け込み寺」を積極的に利用することを勧める。

Textbooks

Textbooks （Frequency of Use, Note）

Reference Books

Title Author Publisher ISBN Code Comment
ゼロからの大学物理5 熱力学と統計力学 和達三樹・十河清・出口哲生 岩波書店
岩波基礎物理シリーズ 統計力学 長岡洋介 岩波書店
新物理学シリーズ37 統計力学 I・II 田崎晴明 培風館

Reference Books （Frequency of Use, Note）

Web Pages for Reference

How to Communicate with the Instructor In and Out of Class(Including Instructor Contact Information)

Talk with Students,Other (Separate instructions will be provided)

Other Comments

e-mail: shimizu@se.ritsumei.ac.jp
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