2026/2027




Теоретическая механика и статистическая физика
ID 1269683
Статус:
Маго-лего
Кто читает:
Департамент физики
Где читается:
Школа информатики, физики и технологий
Охват аудитории:
для своего кампуса
Преподаватели:
Шейнман Илья Львович
Язык:
русский
Кредиты:
6
Контактные часы:
28
Программа дисциплины
Аннотация
Дисциплина направлена на получение студентами знаний в области статистического описания равновесных систем, термодинамики, а также неравновесных процессов методами физической кинетики. Важность курса для физических специальностей обоснована тем, что в основе любых наблюдаемых макроскопических явлений природы проявляется микроскопическая структура строения вещества. Для освоения учебной дисциплины «Статистическая физика студент должен иметь хорошую базовую подготовку в объеме университетского курса общей физики.
Цель освоения дисциплины
- Получение знаний в области статистического описания равновесных систем, термодинамики, а также неравновесных процессов методами физической кинетики.
Планируемые результаты обучения
- Знает отличие распределения Ферми- Дирака, Бозе-Эйнштейна и Максвелла-Больцмана; друг от друга, описывать термодинамические функции квантового идеального газа; умеет описывать вырожденный Ферми-газ и вырожденный Бозе-газ
- Умеет записывать оптическое уравнение Блоха для «двухуровневого» атома, квантовые уравнения Гейзенберга-Ланжевена
- Умеет записывать распределение Гаусса и флуктуации основных термодинамических величин; описывать спектральное разложение флуктуаций
- Умеет записывать решение уравнения Больцмана в приближении Энскога- Чепмена
- Умеет записывать уравнения для одночастичной функции распределения и кинетическое уравнение Больцмана; знает равновесное решение и распределение Максвелла- Больцмана, свойства интеграла столкновений
- Умеет формулировать второе начало термодинамики, описывать двухатомный идеальный газ, неидеальный газ, проводит разложение по степеням плотности, знает формулу Ван-дер-Ваальса; умеет проводить термодинамическое описание систем с переменным числом частиц
- Формулирует и доказывает теорему Лиувилля; умеет описывать микроканоническое распределение; владеет понятиями энтропии и температуры микроканонического ансамбля; знает понятия канонического и большое канонического распределения
Содержание учебной дисциплины
- Тема 1. Основные принципы статистической физики
- Тема 2. Статистические основы термодинамики
- Тема 3. Теория квантовых идеальных газов
- Тема 4. Теория флуктуаций
- Тема 5. Кинетическое уравнение Больцмана
- Тема 7. Квантовое кинетическое уравнение
- Тема 6. Уравнения газодинамики
Промежуточная аттестация
- 2026/2027 4th module0.2 * Контрольная работа №2 + 0.3 * Экзамен + 0.3 * Коллоквиум + 0.2 * Контрольная работа №1
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Roberto Piazza. (2016). Statistical Physics : A Prelude and Fugue for Engineers (Vol. 1st ed. 2017). Springer.
- Ефремов, Ю. С. Статистическая физика и термодинамика : учебное пособие для академического бакалавриата / Ю. С. Ефремов. — 2-е изд., испр. и доп. — Москва : Издательство Юрайт, 2019. — 209 с. — (Бакалавр. Академический курс). — ISBN 978-5-534-05152-0. — Текст : электронный // Образовательная платформа Юрайт [сайт]. — URL: https://urait.ru/bcode/438850 (дата обращения: 28.08.2023).
Рекомендуемая дополнительная литература
- Tanaka, T. (2002). Methods of Statistical Physics. Cambridge University Press.