6 ECTS credits
175 u studietijd
Aanbieding 1 met studiegidsnummer 1015267BNR voor alle studenten in het 1e semester
met een verdiepend bachelor niveau.
- Semester
- 1e semester
- Inschrijving onder examencontract
- Niet mogelijk
- Beoordelingsvoet
- Beoordeling (0 tot 20)
- 2e zittijd mogelijk
- Ja
- Inschrijvingsvereisten
- Je hebt ‘Analytische mechanica' en 'Inleiding tot de kwantumfysica’ gevolgd, alvorens ‘Statistical Physics’ op te nemen.
- Onderwijstaal
- Engels
- Faculteit
- Faculteit Wetenschappen en Bio-ingenieurswetensch.
- Verantwoordelijke vakgroep
- Fysica
- Onderwijsteam
- Alberto Mariotti
(titularis)
- Onderdelen en contacturen
- 26 contacturen Hoorcollege
26 contacturen Werkcolleges, practica en oefeningen
- Inhoud
The purpose of this course is to connect the microscopic description based on fundamental laws to macroscopic phenomena. The framework is the one of statistical mechanics, the correct language to deal with systems with a large number of degrees of freedom, like the O(10^23) molecules contained in your glass of water. We will describe macroscopic phenomena starting from first principles applied to the microscopic description of physical systems. Our investigations will deal with gases, solids and magnets. We will discover how quantum mechanics plays a crucial role in determining the macroscopic properties of these physical systems. We will explore the Bose-Einstein and Fermi-Dirac statistics, with concrete examples and applications. In the last part of the course we will discuss the physics of phase transition and introduce the concept of critical phenomena.
Program of the course:
Statistical Basis of Thermodynamics
Ensemble theory: Microcanonical, canonical and grandcanonical ensemble
Quantum Statistical mechanics; Bose-Einstein and Fermi-Dirac statistics
Blackbody radiation; Phonons and Debye model
Metals; White Dwarfs; magnetic systems
Interactions and Van der Waals equation
Phase transitions; Introduction to critical phenomena
- Studiemateriaal
- Digitaal cursusmateriaal (Aanbevolen) : Statistical Physics, University of Cambridge Part II Mathematical Tripos, David Tong, http://www.damtp.cam.ac.uk/user/tong/statphys/sp.pdf, 2011
Handboek (Aanbevolen) : Statistical Physics, Franz Mandl, 2de, Wiley, 9780471915331, 1991
Digitaal cursusmateriaal (Vereist) : Lecture Notes on Statistical Physics, Alberto Mariotti, Lecture notes from the lecturer, distributed on Canvas
- Bijkomende info
For more info please contact the course titularis
- Leerresultaten
-
General competencies
The student understand the statistical mechanics methods to connect the quantum mechanical description of microscopic physics to the macroscopic properties of physical systems.
The student can apply these methods to describe macroscopic physics phenomena.
- Beoordelingsinformatie
-
De beoordeling bestaat uit volgende opdrachtcategorieën:
Examen Schriftelijk bepaalt 10% van het eindcijfer
Examen Andere bepaalt 90% van het eindcijfer
Binnen de categorie Examen Schriftelijk dient men volgende opdrachten af te werken:
- homework exercises
met een wegingsfactor 10
en aldus 10% van het totale eindcijfer.
Binnen de categorie Examen Andere dient men volgende opdrachten af te werken:
- written exam with oral part
met een wegingsfactor 90
en aldus 90% van het totale eindcijfer.
- Aanvullende info mbt evaluatie
10% homework exercises
90% written exam with oral discussion (theory and exercises)
- Toegestane onvoldoende
- Kijk in het aanvullend OER van je faculteit na of een toegestane onvoldoende mogelijk is voor dit opleidingsonderdeel.
Academische context
Deze aanbieding maakt deel uit van de volgende studieplannen:
Bachelor in de fysica en de sterrenkunde: Standaard traject