Statisticna termodinamika

Statisticna termodinamika je teoreticni predmet z dvojnim poslanstvom. Prva polovica predmeta je posvecena vpeljavi termodinamicnih potencialov, ki skupaj s termodinamicnimi spremenljivkami in zakoni termodinamike tvorijo enovit fenomenoloski formalizem za opis ravnovesja makroskopskih sistemov. Obenem se podrobno posvetimo izbranim pojavom in procesom, kot so Hirnov in Joule-Kelvinov pojav ter fazni prehod kapljevina-plin, ob katerih spoznamo pomen fenomenoloskega pristopa. Drugi del predmeta vsebuje uvod v ravnovesno statisticno fiziko, kjer postopoma vpeljemo vse elemente statisticnega opisa snovi. Izhajajoc iz modelskih interakcij med gradniki snovi izpeljemo enacbo stanja idealnega in realnega plina, pojasnimo obnasanje magnetnih snovi itd. S stalnim navezovanjem na termodinamiko opozorimo na napovedno moc statisticne fizike kot teorije snovi in polj. 

Predmet sestoji iz predavanj (2 uri tedensko), racunskih vaj (2 uri tedensko) in tutorskih vaj (1 ura tedensko). Racunske vaje so namenjene utrjevanju snovi, ki jo obdelamo pri predavanjih, in poglobljeni analizi matematicno zahtevnejsih nalog. Tutorske vaje imajo podoben namen, a se od predavanj in vaj locijo predvsem po nekoliko bolj sproscenem pristopu, ki omogoca dodatno razlago zapletenejsih pojmov in nalog.

Ocenjevanje: ocenjujeta se izpit iz racunskih vaj in izpit iz teorije. Pogoj za opravljanje izpita iz teorije je opravljen izpit iz vaj. Vsako leto razpisemo ustrezno stevilo izpitnih rokov; izpit iz vaj je mogoce opraviti tudi z 2 kolokvijema med solskim letom. Uspesno opravljene domace naloge prispevajo k visji oceni iz vaj. Izpit iz teorije je ustni; roke za opravljanje objavimo pravocasno, za pristop k izpitu pa se lahko dogovorimo tudi izven rokov.

Literatura: snov, ki jo obdelamo pri Statisticni termodinamiki, je najti v veliki vecini standardnih ucbenikov. Tule jih je zbranih le nekaj:

[1] I. Kuscer in S. Zumer, Toplota (DMFA, Ljubljana, 1987), 

[2] W. Greiner, L. Neise in H. Stoecker, Thermodynamics and Statistical Mechanics (Springer, Berlin, 1995), 

[3] M. Kardar, Statistical Physics of Particles (Cambridge University Press, Cambridge, 2007), 

[4] D. Chandler, Introduction to Modern Statistical Mechanics (Oxford University Press, Oxford, 1987), 

[5] D. C. Mattis, Statistical Mechanics Made Simple (World Scientific, Singapore, 2003), 

[6] R. Baierlein, Thermal Physics (Cambridge University Press, Cambridge, 1999), 

[7] F. Schwabl, Statistical Mechanics (Springer, Berlin, 2002), 

[8] C. Hermann, Statistical Physics (Springer, New York, 2005), 

[9] L. D. Landau in E. M. Lifshitz, Statistical Physics I (Pergamon, Oxford, 1980), 

[10] P. C. Riedi, Thermal Physics (Oxford University Press, Oxford, 1988), 

[11] D. C. Mattis in R. H. Swendsen, Statistical Mechanics Made Simple (World Scientific, Singapore, 2008),

[12] S.-K. Ma, Statistical Mechanics (World Scientific, Singapore, 1985),

[13] P. W. Atkins, The Second Law (W. H. Freeman, New York, 1994),

[14] P. Ziherl in G. Skacej, Resene naloge iz termodinamike (DMFA, Ljubljana, 2005), 

[15] G. Skacej in P. Ziherl, Resene naloge iz statisticne fizike (DMFA, Ljubljana, 2005). 

Program dela si lahko ogledate tule.

Ekipa: vaje vodi Gregor Skacej, tutor je Maj Mejak.