Tßτλος του μαθÞματος | ΣτατιστικÞ ΦυσικÞ
Κωδικüς αριθμüς μαθÞματος | ΤPΗ204
Τýπος του μαθÞματος | ΕπιλογÞς
Επßπεδο του μαθÞματος | Μεταπτυχιακü (ΜΔΕ)
¸τος σπουδþν | Πρþτο
ΕξÜμηνο | Δευτερο
ΠιστωτικÝς μονÜδες ECTS | 7
¼νομα του διδÜσκοντος/των διδασκüντων | Αν. ΤερζÞς, Αν.ΚαθηγητÞς
Επιδιωκüμενα μαθησιακÜ αποτελÝσματα του μαθÞματος | Στο τÝλος αυτοý του μαθÞματος ο φοιτητÞς θα 1. Γνωρßζει τις βασικÝς αρχÝς και τη θεμελßωση της θερμοδυναμικÞς και της στατιστικÞς μηχανικÞς. 2. Μπορεß να χρησιμοποιÞσει τη θερμοδυναμικÞ καταστÜσεων ισορροπßας για μελÝτη μιας μεγÜλης κατηγορßας προβλημÜτων. 3. Μπορεß να χρησιμοποιεß τις βασικÝς τεχνικÝς της στατιστικÞς μηχανικÞς για μελÝτη υποδειγματικþν συστημÜτων.
Δεξιüτητες | Στο τÝλος αυτοý του μαθÞματος ο φοιτητÞς θα Ýχει περαιτÝρω αναπτýξει τις ακüλουθες δεξιüτητες 1. Ικανüτητα να επιδεικνýει γνþση και κατανüηση των ουσιωδþν εννοιþν, αρχþν και θεωριþν που σχετßζονται με τη θερμοδυναμικÞ και τη στατιστικÞ μηχανικÞ. 2. Ικανüτητα χρησιμοποιεß τη θερμοδυναμικÞ καταστÜσεων ισορροπßας σε πολλÜ διαφορετικÜ φυσικÜ προβλÞματα. 3. Ικανüτητα να χρησιμοποιεß τη στατιστικÞ μηχανικÞ σε υποδειγματικÜ συσητÞματα. 4. Εξοικεßωση με τις βασικÝς Ýννοιες και προβληματισμοýς στη θεμελßωση της στατιστικÞς μηχανικÞς και της μη-αντιστρεψιμüτητας. 5. Ικανüτητα να αλληλεπιδρÜ σε σχÝση με το αντικεßμενο σε διεπιστημονικü επßπεδο.
ΠροαπαιτÞσεις | Δεν υπÜρχουν προαπαιτοýμενα μαθÞματα. Απαιτοýνται βασικÝς γνþσεις ΑνÜλυσης και κβαντικÞς θεωρßας.
Περιεχüμενα (ýλη) του μαθÞματος | 1. ΕισαγωγÞ: Οι 4 νüμοι της θερμοδυναμικÞς, η Ýννοια της εντροπßας, βασικÝς ιδιüτητες εντροπßας, ο 2 ος νüμος κατÜ Καραθεοδωρη. 2. Φορμαλισμüς της ΘερμοδυναμικÞς: ΚαταστατικÝς συναρτÞσεις, εξισþσεις Euler και Gibbs-Duhem, σχÝσεις Maxwell, μετασχηματισμüς Legendre και διαφορετικÝς αναπαραστÜσεις, αναγωγÞ θερμοδυναμικþν παραγþγων, συνθÞκες ευστÜθειας. 3. ΒασικÜ θερμοδυναμικÜ συστÞματα: θεþρημα μÝγιστου Ýργου, κýκλοι Carnot, ψυγεßα, θερμικÝς αντλßες και θερμικÝς μηχανÝς, μη-ιδανικÜ αÝρια, μαγνητικÜ συστÞματα, φαινüμενο Joule-Thomson. 4. ΜεταβÜσεις φÜσεων: γεωμετρικÞ περιγραφÞ των μεταβÜσεων φÜσης, μεταβÜσεις πρþτης τÜξης, καμπýλη συνýπαρξης, εξßσωση Clapeyron, συνεχεßς μεταβÜσεις, κρßσιμοι εκθÝτες, θεωρßα Landau. 5. ΣτατιστικÞ μηχανικÞ: η θεωρßα του Gibbs, φυσικÞ αιτιολüγηση, μικροκανονικÞ, κανονικÞ και μεγÜλη κανονικÞ κατανομÞ, διακυμÜνσεις, κβαντικÞ στατιστικÞ μηχανικÞ, κατανομÝς Fermi-Dirac και Bose-Einstein. 6. ΚβαντικÜ αÝρια: αÝριο Fermi, διαμαγνητισμüς ηλεκτρονßων, αÝριο φωτονßων, αÝριο φωνονßων, αÝριο Bose, συμπýκνωση Bose-Einstein. 7. ΣτατιστικÞ μηχανικÞ μεταβÜσεων φÜσης: μοντÝλο Ising, θεωρßα μÝσου πεδßου. 8. Οι ρßζες της μη-αντιστρεψιμüτητας: εντροπßα κατÜ Boltzmann, εξßσωση Boltzmann για αραιÜ αÝρια, θεþρημα Η, παρÜδοξα Poincare και Loschmidt, ο δακτýλιος του Kac, η εξßσωση master.
Συνιστþμενη βιβλιογραφßα προς μελÝτη | 1. H. B. Callen, Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics, (John Wiley, 1984) 2. K. Huang, Statistical Mechanics (John Wiley, 1988). 3. Χ. Αναστοπουλος, Σημειþσεις σε συνεχεßς μεταβÜσεις φÜσης. 4. Χ. Αναστüπουλος, Σημειþσεις στη θεμελßωση της στατιστικÞς μηχανικÞς.
ΔιδακτικÝς και μαθησιακÝς μÝθοδοι | Παραδüσεις σε πßνακα, λýσεις ασκÞσεων
ΜÝθοδοι αξιολüγησης/βαθμολüγησης | ΕξετÜσεις.
Γλþσσα διδασκαλßας | ΕλληνικÜ. Mποροýν üμως να γßνουν οι παραδüσεις στην αγγλικÞ γλþσσα στην περßπτωση που αλλοδαποß φοιτητÝς παρακολουθοýν το πρüγραμμα.