統計力学演習｜シラバス情報

科目名称/Course title(Japanese)

統計力学演習

科目番号/Course number

22PHTSM303

科目名称（英語）/Course title(English)

Exercises of statistical mechanics

授業名称/Class name

統計力学演習

教員名

矢萩　量子

Instructor

開講年度学期

2022年度後期

Year/Semester

Second semester, 2019

曜日時限

火曜7限

Class hours

From 19:40 to 21:10, Tuesday

開講学科/Department

理学部第二部　物理学科

外国語のみの科目（使用言語）/Course in only foreign languages (languages)

-

単位/Course credit

2.0単位

授業の主な実施形態/Main class format

対面授業 /
On-site class

概要/Description

演習を通して統計力学を理解するための科目である。古典統計力学および量子統計力学で必要な数学、カノニカル分布等の基礎的な概念を学び、さらにスピン系、理想量子気体などの問題を扱えるようにする。問題を解くことに特化した講義を行い、毎回小テストを課す。また、論理展開能力をより詳細に評価するために最低１回の発表課題（学生によるプレゼンテーション）と数回のレポートを課し、フィードバックを行う。　

目的/Objectives

統計力学で用いられる数学を学習する。問題の解き方を主体的に考える能力を身につけ、それを論理的に表現する能力をレポートおよび発表課題を通して養う。
本学科のディプロマ・ポリシーに定める『論理的・批判的に思考』する能力、および発表課題を通じて『他者とコミュニケーション』をとる能力を身につけるための科目である。

到達目標/Outcomes

１．統計力学で必要な数学が自由に扱えるようになる。
２．ミクロカノニカル分布、カノニカル分布、グランドカノニカル分布を理解し、具体的な問題を解くことができるようになる。
３．理想量子気体に関する問題を解くことができるようになる。
４．論理的な文章で説明できるようになる。

履修上の注意/Course notes prerequisites

「統計力学1」を履修済み、「統計力学2」を履修中、または履修済みであることが望ましい。

アクティブ・ラーニング科目/Teaching type（Active Learning）

課題に対する作文/Essay

○

小テストの実施/Quiz type test

○

ディベート・ディスカッション/Debate,Discussion

-

グループワーク/Group work

-

プレゼンテーション/Presentation

○

反転授業/Flipped classroom

-

その他（自由記述）/Other（Describe）

-

準備学習・復習/Preparation and review

前週に説明した内容を翌週に小テストで評価するので、良く復習しておくこと。

成績評価方法/Performance grading policy

小テスト50％、レポート40％、発表10％の割合で評価を行う。

学修成果の評価/Evaluation of academic achievement

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

教科書/Textbooks,Readings

教科書の使用有無(有=Y , 無=N)/Textbook used(Y for yes, N for no)

N

MyKiTSのURL(教科書販売サイト)/URL for MyKiTS(textbook sales site)

・教科書を使用する場合は、MyKiTS(教科書販売サイト)から検索・購入可能ですので以下のURLにアクセスしてください。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
　
・Search and purchase the necessary textbooks from MyKiTS (textbook sales site) with the link below.
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料/Reference and other materials

参考書・その他資料の使用有無 (有=Y,無=N)

Y

田崎晴明『統計力学I・II』培風館
西森秀稔『相転移・臨界現象の統計物理学』培風館
その他、授業中に適宜指示する。

授業計画/Class plan

1　統計力学で必要な数学の準備　（確率論）
2　ランダムウォーク
3　ミクロカノニカル分布とエントロピー
4　マクスウェル・ボルツマンの速度分布則
5　カノニカル分布
6　グランドカノニカル分布
7　イジング模型
8　くりこみ群
9　量子統計力学の基礎
10　密度行列
11　理想ボース気体
12　理想フェルミ気体
13　黒体放射
14　総合的な問題
15　まとめ

教職課程/Teacher-training course

本科目は、教育職員免許状取得（教科：理科）に必要な教科に関する科目の「物理学」区分に該当します。（ただし，2014年度以降の入学生からは対象外。）
教科に関する科目区分については、入学年度により異なるため、各自、入学年度または適用となる年度の学修簿により確認をしてください。

実務経験/Practical experience

-

教育用ソフトウェア/Educational software

-

備考/Remarks

なし

授業コード

9922A66