英国热力学与统计力学PHY2036Thermodynamics & Statistical Mechanics课程介绍

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热力学与统计力学

PHY2036

Thermodynamics & Statistical Mechanics

学习目标

课程内容：

本课程将增强学生对热力学知识的掌握，并加深对热力学与物理学其他元素之间关系的理解。同时，学生将了解统计力学，并学习如何利用统计力学来理解大量粒子(如原子、电子、光子和声子)的集合行为。

课程大纲：

1、热力学：基本定律和原理、熵和平衡条件。热机、热泵和冰箱。热力学势F、G和H及其应用。麦克斯韦关系和热力学导数变换技术。应用举例说明理论的实用性，包括气体冷却、相变、达到绝对零度、化学反应和平衡、黑洞和宇宙学。

2、统计力学：基础原理、微观状态和宏观状态。统计熵的解释。S = k lnΩ。玻尔兹曼分布，2级系统、谐振子和固体热容。稀薄气体，理想单原子气体和双原子气体。不可分辨性、费米子和玻色子。费米-狄拉克分布与金属中的电子应用。玻色-爱因斯坦分布与黑体辐射的应用，固体热容的爱因斯坦和德拜模型以及液氦中的玻色-爱因斯坦凝聚。相互作用系统和伊辛模型。对统计力学基本原理的进一步回顾，遍历理论和讨论。

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