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Theoretische Physik 4: Statistische Physik (TP-4)10 ECTS (englische Bezeichnung: Theoretical Physics 4: Statistical Physics)
(Prüfungsordnungsmodul: Theoretische Physik 4: Statistische Physik)
Modulverantwortliche/r: Dozenten der theoretischen Physik Lehrende:
Michael Schmiedeberg
Startsemester: |
WS 2020/2021 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
105 Std. | Eigenstudium: |
195 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Theoretikum zur Theoretischen Physik 4: Statistik
(Übung, 3 SWS, Michael Schmiedeberg et al., Mi, Do, 10:15 - 12:00, HE, Zoom-Meeting; Mo, 12:00 - 12:30, StudOn; Schriftlich per StudOn und mündlich per Zoom; Falls möglich und gewünscht alle 2 bis 3 Wochen in Präsenzform (nach Präsenz-Fragestunde).)
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Theoretische Physik 4: Statistik
(Vorlesung, 4 SWS, Michael Schmiedeberg, Mi, Do, 8:30 - 10:00, HE; Di, Fr, 10:15 - 12:00, Zoom-Meeting; Di, Fr, 10:00 - 10:15, StudOn; Hauptsächlich per StudOn; Fragestunden per Zoom und falls möglich und gewünscht alle 2 bis 3 Wochen in Präsenzform.)
Inhalt:
- Hauptsätze der Thermodynamik:
Arbeit und Wärme,
reversible und irreversible Prozesse,
adiabatische Prozesse,
Zusammenhang von Entropieänderung und Wärmezufuhr,
Definitionen,
Thermodynamische Zustandsgrößen,
Variablentransformationen,
Wärmekraftmaschinen,
Carnot-Prozess,
Wirkungsgrad
mikrokanonisches, kanonisches und großkanonisches Ensemble,
Zustandssumme,
statistische Definition der freien Energie und der Entropie,
Anwendung der kanonischen Verteilung auf Zweiniveausystem
und den harmonischen Oszillator
Bose-Verteilung,
Planck-Verteilung für die Wärmestrahlung,
Bose-Einstein Verteilung,
Bose-Einstein-Kondensation,
Fermi-Dirac-Verteilung
diskontinuierliche und kontinuierliche Übergänge,
Ising-Modell
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
erläutern und erklären die theoretisch-physikalische Beschreibung der Thermodynamik und statistischen Physik und reflektieren vorgestellte Theorien gemäß den detaillierten Themen im Inhaltsverzeichnis
strukturieren Probleme mathematisch und lösen sie eigenständig
Literatur:
Klassische Lehrbücher zur Vorlesung, z.B.:
L. D.Landau, E. M. Lifschitz (Bd.5), Statistische Physik, Verlag Harri Deutsch
J. Honerkamp, H. Römer, Klassische Theoretische Physik, Springer
W. Nolting, Grundkurs, Theoretische Physik 6: Statistische Physik, Springer
Zu speziellen Themen wird weitere Literatur empfohlen
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
- Physik (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2020w | NatFak | Physik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Theoretische Physik 4: Statistische Physik)
Dieses Modul ist daneben auch in den Studienfächern "Ergänzende Modulstudien Physik (keine Abschlussprüfung angestrebt bzw. möglich)", "Mathematik (Bachelor of Science)", "Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien)" verwendbar. Details
Studien-/Prüfungsleistungen:
Theoretische Physik: Statistische Physik (Prüfungsnummer: 62401)
(englischer Titel: Theoretical physics: Statistical physics)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 120, benotet, 10 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
Jede Woche gibt es eine Übungsaufgabe, die freiwillig schriftlich zur
Korrektur abgegeben werden kann. Wer für diese Aufgaben mindestens 50%
der möglichen Punkte erhält, bekommt einen Notenbonus von 0,3 oder 0,4 auf die Klausurnote. Ein weiterer Notenbonus von 0,3 oder 0,4 kann durch das Vorrechnen von mindestens drei Übungsaufgaben in den Übungen
erreicht werden.
- Erstablegung: WS 2020/2021, 1. Wdh.: WS 2020/2021 (nur für Wiederholer)
1. Prüfer: | Michael Schmiedeberg |
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UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
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