NFYB10026U  Statistisk fysik (StatFys)

Årgang 2019/2020
Engelsk titel

Statistical Physics (StatFys)

Uddannelse

Bacheloruddannelsen i de fysiske fag

Kursusindhold

Introduktion til statistiske metoder i fysikken. Hovedeksempler er: 

  1. 1) Kvantestatistik og entropi,
  2. 2) Statistisk fysik og termodynamik, 
  3. 3) Tilstandssummer og fordelingsfunktioner, 
  4. 4) Fermi og Bose gasser,
  5. 5) Faseovergange.
Målbeskrivelser

Færdigheder

  • Kan beregne tilstandssummen Z i simple situationer, og derfra udlede fundamentale målbare fysiske størrelser.
  • Kan beregne et sort legemes temperatur ud fra legemets varmestråling.
  • Kan identificere og anvende korrekte fordelingsfunktioner i statistiske sammenhænge.
  • Kan udlede og benytte Maxwell relationer
  • Kan klassificere de mest almindelige elementarpartikler som elektroner, protoner, neutroner og fotoner som henholdsvis Fermioner og Bosoner.
  • Kan beregne tilstandstætheden for simple systemer, og anvende denne til at finde fysiske størrelser, f.eks. varmefylde og energi.
  • Kan adressere faseovergange og kritiske fænomener.

Viden
Den studerende vil kunne

  • forklare fundamentale begreber så som entropi, termisk ligevægt, og den mikroskopiske forståelse af termodynamik.
  • Redegøre for Boltzmann-faktoren og den fri-energi af simple systemer.
  • være bekendt med det kemiske potential og anvendelse af Gibbs fordelingen.
  • forklare varmefylden af simple molekylære gasser som funktion af temperaturen i termer af translation, rotationer og vibrationer.
  • redegøre for den udartede Fermi gas' termiske egenskaber, dvs. varmekapacitet, tryk vs temperatur, og relatere disse til dagligdags direkte observerbare fænomener.

Kompetencer
Gennem kurset får den studerende belyst dele af termo- og kvantefysikken ud fra et fælles, statistisk fysisk udgangspunkt, hvilket giver kompetence hen imod at forstå den underlæggende, sammenhængende beskrivelse af fysik.

Endeligt undervisningmateriale og version annonceres i Absalon. Følgende er et eksempel på foreslået undervisningsmateriale:

Kittel; Thermal Physics

Termodynamik og kvantemekanik svarende til det obligatoriske i bacheloruddannelsen i fysik.
Forelæsninger og øvelser
Mundtlig
Point
7,5 ECTS
Prøveform
Skriftlig prøve, 4 timer med opsyn.
---
Hjælpemidler
Alle hjælpemidler tilladt

Der må skrives med blyant.

 

Bedømmelsesform
7-trins skala
Censurform
Ekstern censur
Reeksamen

Som ordinær eksamen.

Hvis der er ti eller færre studerende tilmeldt reeksamen ændres reeksamen til at være en mundtlig eksamen på 30 minutter.

Kriterier for bedømmelse

Se Målbeskrivelsen

  • Kategori
  • Timer
  • Eksamen
  • 4
  • Forberedelse
  • 132
  • Forelæsninger
  • 42
  • Teoretiske øvelser
  • 28
  • I alt
  • 206