Thermodynamik und Statistik
Thermodynamik und Statistik
Back to the roots: English translation to the groundbreaking works
Thermodynamik und Statistik (Wintersemester 2017/18; 5.04.321/321Ü)
Inhalt der Vorlesung
- Klassische Statistische Mechanik
- Das mikrokanonische Ensemble
- Die Entropie
- Temperatur, Druck und chemisches Potential
- Die Gibbs'sche Form und die Gibbs-Duhem-Beziehung
- Das kanonische Ensemble und die Freie Energie
- Thermodynamische Potentiale und das großkanonische Ensemble
- Universelle Beziehungen zwischen Materialgrößen
- Formulierung der quantenmechanischen Statistik
- Quantenmechanische Ensemble-Theorie: Die Dichtematrix
- Der Dichteoperator für die verschiedenen Ensembles
- Beispiele für den Umgang mit dem Dichteoperator
- Systeme ununterscheidbarer Teilchen
- Die kanonische Dichtematrix für ein System freier Teilchen
- Das quantenmechanische ideale Gas im mikrokanonischen Ensemble
- Das ideale Gas im kanonischen und großkanonischen Ensemble
- Statistische Eigenschaften der Besetzungszahlen
- Die Sattelpunktsmethode
- Bose-Gase: Theorie und Anwendungen
- Thermodynamik idealer Bose-Gase
- Bose-Einstein-Kondensation
- Thermodynamik der Schwarzkörper-Strahlung
- Thermodynamik der Phononen
- Fermi-Gase: Theorie und Anwendungen
- Thermodynamik idealer Fermi-Gase
- Das entartete Fermi-Gas
- Die Sommerfeld-Entwicklung
- Magnetismus idealer Fermi-Gase
- Wechselwirkende Systeme
- Statistische Mechanik klassischer realer Gase
- Das Ising-Modell
Fragen zum Selbsttest: Die "Quickies" der Woche(n)!
- Kommen demnächst!
Übung macht den Meister: Die Übungsaufgaben
- Kommen demnächst!
Vorlesungsskript
Fassung vom Wintersemester 2017/18
Fehlermeldungen erbeten, Verbesserungsvorschläge erwünscht!
Literaturempfehlungen
- K. Huang:
Statistical Mechanics
John Wiley, New York (2nd edition, 1987) - L. D. Landau, E. M. Lifshitz:
Course of Theoretical Physics, Volume 5: Statistical Physics, Part 1
Butterworth-Heinemann, Oxford (3rd edition, 1984) - D. A. McQuarrie:
Statistical Mechanics
University Science Books, Sausalito (2nd rev. edition, 2000) - R. K. Pathria:
Statistical Mechanics
Butterworth-Heinemann, Oxford (2nd edition, 1996) - L. E. Reichl:
A Modern Course in Statistical Physics
Wiley-VCH, Weinheim (2. Auflage, 1998) - P. Reineker, M. Schulz, B. M. Schulz:
Theoretische Physik V: Statistische Physik und Thermodynamik
Wiley-VCH, Weinheim (1. Auflage, 2010) - F. Reif:
Fundamentals of Statistical and Thermal Physics
Mc Graw-Hill, Singapore (International Student Edition, 1965)