授業科目名 年度 学期 開講曜日・時限 学部・研究科 全担当教員 単位数
34221:統計物理学入門 (T2) § 34222:統計熱物理学１(X2) § 34223:統計熱物理学Ⅰ (T1) 2022 秋セメスター 月2 理工学部 清水 寧 2

キャンパス

BKC

授業施設

コラーニングⅠ　１０９号教室

授業で利用する言語

日本語

授業の概要と方法

※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。

受講生の到達目標

(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。

事前に履修しておくことが望まれる科目

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。

授業スケジュール

授業回数/
担当教員（複数担当の場合） 		テーマ
キーワード・文献・補足事項等

※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

授業実施形態

【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

授業外学習の指示

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。

成績評価方法

種別 割合(%) 評価基準等
定期試験（筆記） 0

レポート試験
（統一締切日を締切とするレポート）		 0

上記以外の試験・レポート、平常点評価
（日常的な授業における取組状況の評価）		 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。

成績評価方法(備考)

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。

受講および研究に関するアドバイス

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。

教科書

教科書(使用頻度、その他補足)

参考書

書名 著者 出版社 ISBNコード 備考
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

参考書(使用頻度、その他補足)

参考になるwwwページ

授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法

学生との直接対話,その他(教員より別途指示）

備考

e-mail: shimizu@se.ritsumei.ac.jp
【科目ナンバリング・カリキュラムマップはこちらから/Click here to see the Curriculum-Map and Course-Numbering】
URL:http://www.ritsumei.ac.jp//students/pathways-future/course/curriculum.html