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06332


Physik Lehramt Gymnasium Sommersemester 2008
06332 Theoretische Physik IV (Statistische Mechanik) [PV]
   
Dozent Kampf A.
Dauer 4 SWS
Studiensemester 6
Schein Ja (unbenotet)
Termin Di, 10:00 - 11:30 u. Fr, 10:00 - 11:30, 1003/HZ
Beginn 15.04.2008
Inhalt I. Statistische Gesamtheiten
1. Phasenraum
2. Lionvillescher Satz, mikrokanonische Verteilung
3. Dichtematrix und Quantenstatistik
4. Entropie und Wahrscheinlichkeit

II. Thermodynamische Zustandsgrößen und Hauptsätze
1. Temperatur
2. Adiabatische Prozesse
3. Arbeit und Wärmemenge
4. Legendre-Transformationen und thermodynamische Potentiale
5. Minimalprinzipien und thermodynamische Ungleichungen
6. Kreisprozesse
7. Nernstsches Theorem

III. Kanonische und großkanonische Gesamtheit, Zustandssummen
1. Ableitung der kanonischen Verteilung
2. Großkanonische Verteilung
3. Maxwell-Boltzmann-Verteilung
4. Berechnung von Zustandssummen I: exakt lösbare Fälle
5. Berechnung von Zustandssummen II: Überblick über Näherungsverfahren
6. Quasiklassische Näherung

IV. Quantenstatistik: Fermi- und Bose-Verteilung
1. Fermi-Dirac-Statistik
2. Bose-Einstein-Statistik
3. Zustandsgleichung freier Teilchen
4. Wärmestrahlung

V. Spezielle Systeme I: Verdünnte Gase und Lösungen
1. Ideale Gase
2. Verdünnte Lösungen
3. Massenwirkungsgesetz

VI. Phasengleichgewichte und -umwandlungen
1. Gibbsche Phasenregel
2. Clausius-Clapeyron-Gleichung
3. Kritische Phänomene

VII. Kinetische Gastheorie und Boltzmann-Gleichung
1. Boltzmannsche Transportgleichung
2. Diffusion und Wärmeleitung
3. Lösungen der Wärmeleitungsgleichung

VIII. Lineare Transporttheorie
1. Dynamische Suszeptibilitäten
2. Kubo-Formeln und Transportkoeffizienten
3. Fluktuations-Dissipations-Theorem

IX. Kritische Fluktuationen
Begleitend 06333
Vorkenntnisse Kenntnisse zu den Kursvorlesungen Theoretische Physik I - III werden vorausgesetzt.
Literatur W. Greiner, L. Neise, H. Stöcker, Theoretische Physik, Bd. 9 (Harri Deutsch Verlag 1993)
W. Brenig, Statistische Theorie der Wärme (Springer-Verlag 1975)
W. Nolting, Grundkurs: Theoretische Physik, Band 6, Statische Physik (Zimmermann-Neufang-Verlag 1994)
F. Reif, Fundamentals of Statistical and Thermal Physics (Intern. Student Edition 1985)
T. Fliessbach, Statistische Physik (Wissenschaftsverlag 1993)
W. Brenig, Statistical Theory of Heat (Springer-Verlag 1989)
L.D. Landau, E.M. Lifschitz, Lehrbuch der Theoretischen Physik, Band V (Akademie-Verlag 1979)
Weitere Informationen Begleitend zu dieser Vorlesung wir ein Seminar mit ausgewählten Themen zur Statistischen Mechanik angeboten.