Theoretische Physik 3 für Studierende der Materialphysik: Statistische Physik und Thermodynamik (TP-MAT3)7.5 ECTS
(englische Bezeichnung: Theoretical Physics 2 for Materials Physics: Statistical Physics and Thermodynamics)
(Prüfungsordnungsmodul: Theoretische Physik 3 für Studierende der Materialphysik: Statistische Physik und Thermodynamik)

Lectures:

• • Theoretische Physik 3 für Materialphysiker: Statistische Physik und Thermodynamik
    (Vorlesung, 3 SWS, Eric Lutz, Thu, Tue, 10:00 - 12:00, HF)
  • Übungen zur Theoretischen Physik 3 für Materialphysiker: Statistische Physik und Thermodynamik
    (Übung, 2 SWS, Eric Lutz, Thu, 16:00 - 18:00, HE, SR 00.103, TL 1.140, HD; Thu, 8:00 - 10:00, SR 02.729, SR 02.779)

Inhalt:

• Hauptsätze der Thermodynamik:

Arbeit und Wärme, reversible und irreversible Prozesse, adiabatische Prozesse, Zusammenhang von Entropieänderung und Wärmezufuhr,

• Thermodynamische Potentiale:

Definitionen, Thermodynamische Zustandsgrößen, Variablentransformationen,

• Kreisprozesse:

Wärmekraftmaschinen, Carnot-Prozess, Wirkungsgrad

• Statistische Ensembles:

kanonisches und großkanonisches Ensemble, Zustandssumme, statistische Definition der freien Energie und der Entropie, Anwendung der kanonischen Verteilung auf Zweiniveausystem und den harmonischen Oszillator

• Bose und Fermi-Statistik:

Bose-Verteilung, Planck-Verteilung für die Wärmestrahlung, Bose-Einstein Verteilung, Fermi-Dirac-Verteilung

• Phasenübergänge und kritisches Verhalten:

diskontinuierliche und kontinuierliche Übergänge

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:

eines der Standardlehrbücher zur Theoretischen Physik

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien)
   (Po-Vers. 2010 | NatFak | Physik (1. Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien) | Module Fachwissenschaft Physik | Wahlpflichtbereich | Theoretische Physik 3 für Studierende der Materialphysik: Statistische Physik und Thermodynamik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Klausur zu Vielteilchenphänomene (Prüfungsnummer: 70411)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 120, benotet, 7.5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
Bonusregelung: Durch erfolgreiches Vorrechnen von zwei Aufgaben in den Übungen kann ein Notenbonus von 0,3 erworben werden.

Erstablegung: SS 2016, 1. Wdh.: SS 2016 (nur für Wiederholer)

1. Prüfer:

Eric Lutz