東京大学 理学部物理学科 2021年度「統計力学I」講義ページ
基本情報
- 2021年度 Sセメスター
- 毎週木曜日 2限（10:25-11:55）
- オンライン講義
- 本サイトの短縮URL = http://bit.ly/sm1-2021
お知らせ
- 7/15（木）をもって通常講義が全て終わりました。1セメスターにわたる受講お疲れさまでした。アンケートに協力をお願いします（統一様式のもの、本講義独自のものの２種類）。回答はこちら。
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期末成績評価は、レポートにより行います。期末試験は実施しません。期末レポートは、7/22（木）10:25に問題を出題し、8/6（金）23:59を提出期限とします。出題、提出とも ITC-LMS で行います。期末レポートの成績に、平常レポートによる加点を加味したものが、最終成績となります。
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平常レポートの提出期限は7/21（水）24:00です。
- 7/22（木・祝）は、本講義では授業も試験も行いません。レポート作成等に活用してください。
- 初回講義を 4/8（木）2限（10:25-）に行います。あらかじめ、ITC-LMS または UTAS で Zoom 講義室のリンクを確認し、ブックマークしておくことを勧めます。
本講義のオンライン受講方法について、最低限知っておいてほしいこと
講義時間にZoom講義室に行けば受講できます。板書はZoomで見れますが、事前ダウンロード、ブラウザ閲覧も可能です。
講義日程
| 日付 | 内容 | ITC-LMSからダウンロード・視聴可能 |
|---|---|---|
| 4/8（木） | ガイダンス | 講義説明、pdf講義ノート（1章）、 |
| 1. 統計力学とは何か？ | OneNote板書、講義動画 | |
| 1.1. ミクロとマクロ | ||
| 1.2. 統計力学の分類 | ||
| 1.3. 熱力学の復習 | ||
| 4/15（木） | （続き） | pdf講義ノート（1章、2章）、 |
| 1.4. 統計力学の基本精神 | 論文（サイコロの力学）、 | |
| 2. 準備１：確率論 | OneNote板書、講義動画 | |
| 2.1. 基本事項 | ||
| 4/22（木） | （続き） | pdf講義ノート（2章、3章）、 |
| 2.2. 独立な部分からなる系 | OneNote板書、講義動画 | |
| 2.3. ゆらぎと大数の法則 | ||
| 2.4. 連続変数の場合 | ||
| 4/29（木） | 祝日のため休講 | |
| 5/6（木） | 3. 準備２：量子論 | pdf講義ノート（3章、4章前半）、 |
| 3.1. 量子力学の復習・確率的な系との対応 | 参考論文（2つ+講義後1つ追加）、 | |
| 3.2. 状態数 | OneNote板書、講義動画 | |
| 5/13（木） | 4. 平衡統計力学の基礎 | pdf講義ノート（4章）、 |
| 4.1. 平衡状態とは何か？ | 参考論文1（孤立量子系の熱平衡化）、 | |
| 4.2. 等重率の原理とミクロカノニカル分布 | 参考論文2（量子力学と第二法則）、 | |
| 4.3. 古典系のミクロカノニカル分布 | OneNote板書、講義動画 | |
| 4.4. 平衡状態への緩和 | ||
| 5/20（木） | 4.5. カノニカル分布（導入） | pdf講義ノート（4章）、 |
| 4.6. カノニカル分布の性質 | OneNote板書、講義動画 | |
| 5/27（木） | （続き） | pdf講義ノート（4章、5章）、 |
| 5. カノニカル分布の応用 | OneNote板書、講義動画 | |
| 5.1. 理想気体 | ||
| 5.2. 相互作用する気体（古典系） | ||
| 5.3. 調和振動子 | ||
| 6/3（木） | 5.4. 常磁性とスピン系 | pdf講義ノート（5章）、 |
| 参考論文（光ピンセット関係2つ）、 | ||
| 参考記事（ミューオンg-2） | ||
| OneNote板書、講義動画 | ||
| 6/10（木） | 6. 結晶の比熱 | pdf講義ノート（6章）、参考資料、 |
| 6.1. 古典論 | OneNote板書、講義動画 | |
| 6.2. Einsteinモデル | ||
| 6.3. Debyeモデル | ||
| 6/17（木） | （続き） | pdf講義ノート（6-8章）、参考資料、 |
| 7. 黒体放射（輻射） | OneNote板書、講義動画 | |
| 7.1. 熱放射の普遍性 | ||
| 7.2. 空洞放射 | ||
| 6/24（木） | （続き） | pdf講義ノート（7,8章） |
| 8. グランドカノニカル分布 | OneNote板書、講義動画 | |
| 8.1. 導入 | ||
| 8.2. 性質 | ||
| 8.3. 応用１：理想気体（高温） | ||
| 8.4. 応用２：表面吸着 | ||
| 7/1（木） | 9. 量子理想気体 | pdf講義ノート（9章前半）、 |
| 9.1. 多粒子系の量子力学 | OneNote板書、講義動画 | |
| 9.2. 量子理想気体の平衡状態 | ||
| 9.3. 状態密度 | ||
| 7/8（木） | （続き） | pdf講義ノート（9章前半・後半）、 |
| 9.4. 理想Fermi気体 | 参考資料、参考論文2つ、 | |
| OneNote板書、講義動画 | ||
| 7/15（木） | 9.5. 理想Bose気体 | pdf講義ノート（9章後半）、 |
| 参考資料、参考論文2つ、 | ||
| OneNote板書、講義動画 |
おすすめの受講方法
初回講義まで
各授業の前、できれば前日まで
- ITC-LMSからpdf講義ノートをダウンロード
- pdf講義ノートをタブレット等で開いておく（手書きメモできるものがベター）
- OneNote板書をブラウザから開いておく
- Zoom講義室へ
- 基本的にはZoomの画面共有で完結します。（講義室で黒板を見ているイメージ）
- pdf講義ノート、OneNote板書があるため、板書の写経は不要です。内容に集中してください。
- 質問歓迎！：ミュート解除し発言 または チャット
- 個人的なメモをとりたいとき：pdf講義ノートに注釈機能等で書き込めるはず。
- 消えてしまった板書を見たいとき：OneNote板書で見られます。
- 聞き逃したところは、ITC-LMSから講義動画を視聴
- OneNote板書は印刷可能
- 講義時間外でも気軽に質問してください。
・講義後、しばらくはZoom講義室にいるので、質問できます。
・その他の時間はメールで質問： kat _at_ kaztake.org （_at_ を @ に置き換えること）
- 章ごとにpdf化し、ITC-LMS上で提出
- 手書きレポートをpdf化する場合に有用なツール：
Scannable (iOS), CamScanner (iOS, Android), Dropboxドキュメントスキャナーなど
本講義に関係するサイト
| メインサイト（ここ） | 各種お知らせ、講義日程、講義ウェブサイトへのリンク |
|---|---|
| Zoom | オンライン講義の配信（リンクは ITC-LMS または UTAS 参照） |
| ITC-LMS | 講義資料配布（pdf講義ノート等）、レポート提出、Zoomへのリンク |
| UTAS | Zoomへのリンク、シラバス |
教科書
参考書
- 長岡洋介、岩波基礎物理シリーズ「統計力学」、岩波書店
- 久保亮五（編）、「大学演習 熱学・統計力学」（修訂版）、裳華房
演習
物理学演習IVで行う。（S2タームから）
※物理学科3年生の場合。他学科生は履修要件等を要確認。
