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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:
Dozenten der theoretischen Physik
Startsemester: |
WS 2015/2016 | 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, Eric Lutz, Fr, 13:00 - 16:00, SR 00.732, SR 00.103, SR 01.779, SR 02.729; Fr, 14:00 - 17:00, SR 01.683)
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Theoretische Physik 4: Statistik
(Vorlesung, 4 SWS, Eric Lutz, Di, Do, 10:00 - 12:00, HD)
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 (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien)
(Po-Vers. 2010 | Module Fachwissenschaft Physik | Wahlpflichtbereich | Theoretische Physik 4: Statistische Physik)
Dieses Modul ist daneben auch in den Studienfächern "Mathematik (Bachelor of Science)", "Physik (Bachelor of Science)" verwendbar. Details
Studien-/Prüfungsleistungen:
Klausur zur Theoretischen Physik 4: Statistik (Prüfungsnummer: 62401)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 120, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
Freiwillige Zwischenprüfung: Die Darstellung (Vorrechnen) von gelösten Hausaufgaben in den Übungsstunden (Theoretikum zur Statistischen Physik) kann zu einem Notenbonus für die Modulnote führen. Die Präsentation von vier vollständig, überwiegend richtig gelösten Aufgaben während des Semesters führt zu einer Verbesserung um zwei Notenstufen (0.6 oder 0.7 Notenpunkte).
- Erstablegung: WS 2015/2016, 1. Wdh.: WS 2015/2016 (nur für Wiederholer)
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