| 5 ECTS | |
| 30 P + 15 S + 15 A | |
| 10% primjene e-učenja | |
| Odjel za fiziku (Sceduly) |
| Nositelji: Larisa ZoranićSuradnici: |
| Ciljevi predmeta |
| Razumijevanje ponašanja sustava mnoštva čestica kroz termodinamičke principe i statističku fiziku. |
| Uvjeti (kompetencije) za upis predmeta |
| Položeni kolegiji Opće fizike, Moderne fizike, Matematike te odslušani uvodni kolegiji iz statističke fizike i klasične mehanike. |
| Očekivani ishodi učenja |
| Nakon uspješno savladanog predmeta student će moći: |
| 1.Povezati termodinamiku i statističku fiziku u svrhu objašnjenja fizičkih pojava u mnogočestičnim sustavima. |
| 2. Formulirati i primijeniti teoriju ansambla na razne fizičke sustave. |
| 3. Izvesti Liouvilleov teorem te raspraviti ergodsku hipotezu. |
| 4. Analizirati svojstva bozonskih sustava mnoštva čestica. |
| 5. Analizirati svojstva fermionskih sustava mnoštva čestica. |
| 6. Analizirati fazne prijelaze i kritične pojave. |
| 7. Raspraviti koncept Brownovog gibanja i difuzijskih procesa. |
| 8. Raspraviti međusobne odnose fluktuacija, disipacija i makroskopske ireverzibilnosti. |
| Sadržaj predmeta |
| Satnica razrađena prema tjednom planu: |
| 1. Uvod u kolegij. Statistički ansambli. Funkcija gustoće i gustoće vjerojatnosti. Mikrokanonski i kanonski ansambl. Ergotska hipoteza. Liouvilleov teorem. |
| 2. Velekanonski ansambl. Velekanonski potencijal. Fluktuacija broja čestica. Kemijske reakcije. |
| 3. Termodinamički opis klasičnih modela (polimer, "zipper" model, model dva stanja, idealni plin) u različitim ansamblima. |
| 4. Usporedba klasičnog i kvantnog pristupa. Simetrična i antisimetrična stanja. Faktor N! Gustoća stanja. Kvantne raspodjele. |
| 5. Fermi-Diracova distribucija. Idealni fermionski plin na niskim temperaturama. |
| 6. Fermijeva energija. Sommerfeldov razvoj |
| 7. Bose-Einsteinova distribucija. Idealni bozonski plin. |
| 8. Zračenje crnog tijela kroz Bose-Einsteinovu statistiku. Bose-Einsteinova kondenzacija. |
| 9. Termodinamika i statistička mehanika magnetizma. |
| 10. Fazni prijelazi prve vrste. Uvjeti stabilnosti faza. Clausius–Clapeyron relacija. Fazni prijelazi druge vrste. Van der Waalsova model. |
| 11. Ponašanje blizu kritične točke. Kritični eksponenti. |
| 12. Isingov model. Teorija srednjeg polja. Skaliranje. |
| 13. Stohastički procesi. Opis Brownovog gibanja i difuzije. Einstein-Smoluchowski jednadžba. |
| 14. Langevinova jednadžba. Fokker-Planckova jednadžba. |
| 15. Fluktuacije i neravnotežni procesi. Fluktuacijsko-disipacijski teorem. |
| Vrste izvođenja nastave |
| - Predavanja - Seminari - Vježbe - Samostalni zadaci |
| Obveze studenata |
| Prisustvo i zalaganje studenata na satu, rješavanje zadataka na satu i kod kuće.Sudjelovanje u raspravama i diskusijama na satu. |
| Praćenje rada studenata (ECTS) |
| - Pohađanje nastave (2) - Kolokviji (1) - Usmeni ispit (2) |
| Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata |
| Znanje se provjerava pismenim i usmenim ispitom. Tijekom nastave se organiziraju kolokviji. Studenti koji ne polože pismeni dio preko kolokvija imaju 4 dodatna ispitna roka za polaganje pismenog dijela. Usmeni ispit se polaže nakon položenog pismenog dijela. |
| Obvezna literatura |
| Statistical mechanics–3rd ed. R. K. Pathria, Paul D. Beale, 2011 Elsevier Ltd. |
| Elementary Statistical Physics, C. Kittel, Dover Publications, 2004 |
| Skripta Statistička fizika, D. Sunko |
| Izborna literatura |
| Introduction to Statistical Physics, Kerson Huang, Taylor and Francis, 2001. |
| K. Dill and S. Bromberg, Molecular Driving Forces: Statistical Thermodynamics in Biology, Chemistry, Physics, and Nanoscience, Garland Science; 2nd edition (2010) |
| Feynman, The Feynman Lectures on Physics, (poglavlja 39-46), 1963. |
| Znanstveni članci, predavanja |
| Načini praćenja kvalitete |
| Uspješnost izvedbe programa prati se kvalitetom znanja pokazanom na ispitima kao i procjenom pokazanog entuzijazma prema predmetu.Vanjsko vrednovanje obuhvaća studentske ankete.Statistika ispitnih rezultata i studentsko evaluiranje putem anonimne ankete na kraju izvedbe predmeta. Anketa se provodi prema pravilniku Sveučilišta u Splitu. |
| Izvedba |
|
Sveučilišni prijediplomski studij • Fizika (obvezni 6. sem.) |
| Napomene: Vrste nastave (tip): (P) Predavanja; (S) Seminari; (A) Auditorne vježbe; (PK) Vježbe u praktikumu; (L) Laboratorijske vježbe; (M) Metodičke vježbe; (TJ) Vježbe tjelesnog odgoja; (T) Terenske vježbe. Prije početka nastave moguće su rošade izvođača nastave u svrhu optimizacije opterećenja. Prikazana je testna verzija automatskog generiranja informacija. |