| 開講学期／Course Start | 2017年度／Academic Year 後期／Second 3rd Qt,4th Qt |
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| 開講曜限／Class period | 木 /Thu 1 , 木 /Thu 2 |
| 授業区分／Regular or Intensive | 週間授業 |
| 対象学科／Department | 生産システム工学系専攻応用物理学コース |
| 対象学年／Year | 1年,2年 |
| 授業科目区分／Category | 博士前期課程 大学院自専攻科目 |
| 必修・選択／Mandatory or Elective | 選択 |
| 授業方法／Lecture or Seminar | 講義 |
| 授業科目名／Course Title | 統計物理学 |
| 単位数／Number of Credits | 2.0 |
| 担当教員名／Lecturer | 松元和幸(応用理化学系学科応用物理コース) |
| 時間割コード／Registration Code | MQ226 |
| 連絡先／Contact |
松元和幸(Q209 0143-46-5638 matumoto@mmm.muroran-it.ac.jp) |
| オフィスアワー／Office hours | 松元和幸(火曜日15:00－17:00) |
| 更新日／Date of renewal | 2017/09/21 |
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| 授業のねらい ／Learning Objectives |
気体と液体の相転移現象を例として取り上げ、相転移現象を理解するためのいろいろな近似法を学ぶ。また、相転移を説明するもっとも単純な模型である格子ガス模型あるいはイジング模型をつかって計算する手法もあわせて学習する。 (A gas-liquid transition will be discussed as an example of the phase transitions. One can learn the various approximations to understand the phase transitions. Also, the lattice gas model or Ising model which are the simplest models describing the pahse transitions will be discussed.) |
| 到達度目標 ／Outcomes Measured By: |
・気体と液体の相転移を定性的に説明することができる。 (To explain the gas-liquid type phase transition) ・気体の統計力学の基礎を把握し、説明することができる。 (To understand basic statistical mechanics) ・格子ガス模型の説明ができる。 (To explain the lattice gas model) ・平均場近似の考え方を説明することができる。 (To explain the idea of the mean-field theory) |
| 授業計画 ／Course Schedule |
総授業時間数（実時間）：22.5時間 Total Class hour: 22.5hours 第1週 ガイダンス (Lesson 1 Guidance) 第2週 気体と液体の相転移現象 (Lesson 2 The gas-liquid phase transition phenomena) 第3週 理想気体の状態方程式とその導出 (Lesson 3 The equation of the state for the ideal gas and its derivation) 第4週 ファン・デル・ワールスの状態方程式 (Lesson 4 The equation of the states for the van der Waals gas) 第5週 臨界点 (Lesson 5 Critical points) 第6週 統計力学の基礎 (Lesson 6 Fundamentals of the statistical mechanics) 第7週 統計力学に基づく状態方程式の導出 (Lesson 7 The derivation of the equation of the states by the statistical mechanics) 第8週 第二ビリアル係数 (Lesson 8 The second Virial coefficient) 第9週 格子ガス模型 (Lesson 9 The lattice gas model) 第10週 格子ガス模型とイジング模型の同等性 (Lesson 10 The equivalence between the lattice gas model and Ising model) 第11週 イジング模型の平均場近似 (Lesson 11 The mean-field theory for the Ising model) 第12週 イジング模型による臨界現象 (Lesson 12 The critical phenomena for the Ising model) 第13週 ダイマー問題 (Lesson 13 Dimer problem) 第14週 ダイマー問題とイジング模型 (Lesson 14 Dimer problem and the Ising model) 第15週 まとめ (Lesson 15 Summary) |
| 参考書等 ／Required Materials |
西森秀稔著 相転移・臨界現象の統計力学 培風館 (ISBN:456302435X) |
| 教科書・参考書に関する備考 |
[教科書] 適宜、プリントを配布する。 (Distribute some printed maｔｔers) |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
レポートにより６０点以上を合格とする。 (By reports, 60 points are needed.) |
| 履修上の注意 ／Notices |
ただ聞いているだけでなく、自ら手を使って式などを計算して、確かめてほしい。 (Please calculate some equations by own hand.) |
| 教員メッセージ ／Message from Lecturer |
相転移理論は現在でも研究が発展中で、そのすべての領域をカバーすることは不可能である。そこで、本講義では、気体と液体の相転移を例にとり相転移についての統計物理学的アプローチを一通り説明する。本講義を通して、統計物理学の基本的考え方を身につけてほしい。 (The theory of phase transitions is developped even at present. Hence, it is not possible to review all topis in this field. In these lectures, the explanations for approrches of the statistical physics to the phase transitions will be given. By this course, one will be able to use the fundamental ideas of the statistical physics.) |
| 学習・教育目標との対応 ／Learning and Educational Policy |
（D)理工学基礎 技術者としての素養および応用物理を理解するための基礎として、数学、自然科学、情報科学を習得し、問題解決にこれらをもちいることができるようになる。 |
| 備考 ／Notes |
講義は日本語でなされる。 (These lectures are given in Japanese.) |
| No. | 回（日時） ／Time (date and time) |
主題と位置付け（担当） ／Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 ／Methods and contents |
備考 ／Notes |
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| 該当するデータはありません | ||||
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Active learning 1-1 ／主体的学修（予復習，反転授業，小テスト，振り返り 等） |
授業の最後にその時間のまとめを書いてもらうので積極的に参加すること。 |
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Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%～50% |
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Active learning 2-1 ／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等） |
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Active learning 2-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |
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Active learning 3-1 ／深い学修（複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等） |
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Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |