Statistisk fysikk og termodynamikk

Mål:

Emnet er ei vidareføring av statistisk mekanikk og termodynamikk i PHYS113 og gir studentane ei djupare innsikt i teori og metodar.

Innhald:

Emnet omfattar den Gibbske ensembleformuleringa av statistisk termodynamikk, klassisk og kvantemekanisk, med bruk av teori for gassar, kjemiske reaksjonar, to-atomige molekyl, magnetisering, elektrongass og fotongass. Emnet beskriv også termodynamisk teori for gassblandingar og fleirfasesystem, samt eksempel på fasediagram. Statistisk fysikk blir brukt til å beskrive dei makroskopiske eigenskapane til kjemiske og kvantemekaniske system utifrå dei mikroskopiske eigenskapane til partiklane i systemet. Statistisk fysikk vert brukt i astrofysikk, kondensertfase-fysikk, faststoff-fysikk og i væske- og gass teori.

Studenten skal ved avslutta emne ha fylgjande læringsutbyte definert i kunnskapar, ferdigheiter og generell kompetanse:

Kunnskapar

Studenten

• har inngåande kunnskap om dei ulike klassiske og kvantemekaniske fordelingsfunksjonane.
• kan forklare korleis fordelingsfunksjonar gir relasjonar mellom termodynamiske storleikar som trykk, temperatur, entropi og varmekapasitet.
• kan forklare faseovergangar og magnetisering

Ferdigheiter

Studenten kan

• anvende teori på ulike gasstypar: klassisk ideelle, toatomige-, kvantum-Fermigassar som kvarkar, elektron og baryon, og kvantum Bose-gassar som foton, gluon og meson.
• analysere fasediagram, faseovergangar og forklare omgrepet latent varme.

Generell kompetanse

Studenten kan

• anvende metodar frå statistisk fysikk på andre fagfelt.