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学科(専攻)・科目の種別等
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共通専門基礎科目(物理学) ・・・・・・・・・・・・・・・ |
授業コード Class Code |
G17324108 | 科目コード Course Code |
G173241 |
| 授業の方法 Course Type |
講義 | 単位数 Credits |
2 | ||
| 期別 Semester Offered |
後期 | 曜日・時限 Day & Period |
水４ | ||
| 授業科目 Course Title |
物理学ＤI 熱統計力学入門 |
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| Physics DI:Introduction to Thermodynamics and Statistical Mechanics | |||||
| 担当教員 Instructor |
大川 祐輔 | ||||
| 履修年次／セメスター Students' Year/Semester to take the Course |
2年後期 | 時間数 Total Hours |
30 | 受入人数 Maximum Number of Students |
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| 受講対象 Students for whom Course is Intended |
自学部他学科(自研究科他専攻) Students of Other Departments |
可 | |||
| 他学部(他研究科) Students of Other Schools |
可 | ||||
| 科目等履修生 Non-degree Students |
可 | ||||
| ２Ｔ画 | |||||
| 教室等 Classroom |
,工 ９号棟 １０６教室 | ||||
| 概要 Brief Description |
巨視的な現象を支配する熱力学の法則と，それを微視的な量子力学と結びつける統計力学の考え方に接する． | ||||
| 目的・目標 Objectives and Goals 15 Core Competencies for General Education | 量子力学はミクロの世界の本質を明らかにした．熱力学は我々の感じる巨視的世界を支配する法則を示している．統計力学はこの両者を結びつけるものである．巨視的な現象が微視的な多数の現象の総和として成立することを，理論づけながら理解していく． 統計的な扱いの基本を理解する． 分布関数の概念を理解する． 熱力学の基本的な考え方を理解する． |
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| 1_知へのいざない Introduction to Knowledge |
知識力 Knowledge | ○ | |||
| 探究力 Exploration | ○ | ||||
| 技術力 Technique | |||||
| 情報力 Information | |||||
| 批判力 Critical Thinking | |||||
| 2_人間のふるまい Human Behavior |
倫理観 Ethics | ||||
| 実践力 Practice | |||||
| 社会性 Sociability | |||||
| 自然観 View of Nature | ○ | ||||
| 創造性 Creativity | |||||
| 3_社会とのかかわり Social Engagement |
国際力 Global Attitude | ||||
| 地域力 Community Oriented Attitude | |||||
| 生活力 Vitality | |||||
| 指導力 Leadership | |||||
| 主体性 Independence | ○ | ||||
| 授業計画・授業内容 Course Plans and Contents |
以下の内容を取り上げる．基本は講義による解説であるが，理解を深め，不明な点を明確にするために，簡単な問題演習も行う． 1. 気体分子運動論(1) 質点集団としての扱い 2. 気体分子運動論(2) 実在気体と衝突 3. Maxwell-Boltzmann 統計の基礎(1) 気体の速度分布 4. Maxwell-Boltzmann 統計の基礎(2) 速度分布関数(1) 5. Maxwell-Boltzmann 統計の基礎(3) 速度分布関数(2) 6. Maxwell-Boltzmann 統計の基礎(4) 速度分布関数(3) 7. Maxwell-Boltzmann 統計の基礎(5) エネルギー分布 8. Maxwell-Boltzmann 統計の基礎(6) 衝突：自由行程と反応速度 9. 輸送現象の基礎 酔歩運動と拡散 10. 熱力学関数(1) 状態量と熱力学第1法則 11. 熱力学関数(2) 可逆変化と不可逆変化 12. 熱力学関数(3) 熱機関：カルノーサイクル 13. 熱力学関数(4) エントロピーの導入：熱力学的考えと変化の自発性 14. 熱力学関数(5) エントロピー：統計力学的考え 15. 熱力学関数(5) エントロピー：情報理論のエントロピー 16. 試験 随時簡単な宿題を課す． 質問等はメール等でも受け付ける． |
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| 教科書・参考書 Textbooks/Reference Books |
特定の教科書に沿った講義とはしないが，アトキンス「物理化学要論」を基本参考書する．本講義で扱うような基礎的な部分については，物理化学の一般的な教科書でもよい説明が書かれている．そのほか，図書館等にある一般的な統計力学，熱力学の教科書はすべて有用である． | ||||
| 評価方法・基準 Evaluation Procedures and Criteria |
最終試験を主に，問題演習，宿題等も勘案して評点とする．統計力学および熱力学の基本的な考え方の理解，その数学的取り扱いの理解について，評価する． | ||||
| 関連科目 Related Courses |
受講に当たって前提となる科目：画像物理化学I 同時進行だが密接に関連する科目：量子力学入門 当科目を前提として今後行われる科目：画像物理化学II |
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| 履修要件 Prerequisite |
とくになし | ||||
| 備考 Remarks |
補足情報等はMoodle上で提供する． |
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