Theoretische Physik T4: Thermodynamik und Statistik

Inhalt

Inhalt

1. Thermodynamik

1.1. Einführung und Definitionen

1.2. Erster Hauptsatz

1.3. Zweiter Hauptsatz

1.4. Dritter Hauptsatz

1.5. Thermodynamische Potentiale

1.6. Anwendungen

2. Statistische Physik

2.1. Ziele und Methoden

2.2. Wahrscheinlichkeiten

2.3. Statistische Gesamtheiten

2.4. Entropie

2.5. mikrokanonische Gesamtheit

2.6. kanonische Gesamtheit

2.7. großkanonische Gesamtheit

3. Ideale Systeme

3.1. Nichtwechselwirkende paramagnetische Spins

3.2. Harmonische Oszillatoren

3.3. Ideales Boltzmanngas

3.4. Identische Teilchen

3.5. Ideales Fermigas

3.6. Ideales Bosegas

3.8. Photonengas

4. Klassische Zustandsfunktion

4.1. Phasenraum

4.2. Liouville-Theorem

4.3. Liouville-Gleichung

4.4. Gesamtheiten

4.5. Klassische Gase mit Wechselwirkung

4.6. Virialentwicklung

4.7. Der Gleichverteilungssatz

5. Wechselwirkende Spinsysteme

5.1. Das Isingmodell

5.2. Das Heisenbergmodell

6. Phasenübergänge und kritische Phänomene

6.1. Freie-Energie-Funktional

6.2. Landau-Funktional

6.3. Ginzburg-Landau-Theorie

6.4. Fluktuationen

6.5. Korrelationslänge

6.6. Ornstein-Zernicke-Theorie

6.7 Kritische Exponenten

6.8. Skaleninvarianzhypothese

6.9. Universalitätsklassen und kritische Dimension

7. Operatorformalismus der Statistischen Physik

7.1. Zustandsoperator

7.2. von Neumann Gleichung

7.3. Heisenbergbild und Heisenberg-Bewegungsgleichung

7.4 Gesamtheiten

7.5. Lineare Antworttheorie und Dissipationsfunktion

7.6. Korrelationsfunktion

7.7. Fluktuations-Dissipations-Theorem

Aufgaben
Literatur

Literatur

Klassiker:

  • Arnold Sommerfeld, Vorlesungen über Theoretische Physik, Bd. 5 Thermodynamik und Statistik
  • Herbert Callen, Thermodynamics and an Introduction to Thermostatics, Second Edition
  • Richard Becker, Theorie der Wärme
  • Linda E. Reichl, A Modern Course in Statistical Physics
  • Lew Landau und Jewgeni Lifschitz, Lehrbuch der Theoretischen Physik V: Statistische Physik 1
  • Enrico Fermi, Thermodynamics
  • Torsten Fließbach, Lehrbuch zur Theoretischen Physik IV: Statistische Physik
  • Wolfgang Nolting, Grundkurs Theoretische Physik 6: Statistische Physik
  • Hartmann Römer und Thomas Filk, Statistische Mechanik
  • Frederick Reif, Physikalische Statistik und Physik der Wärme
  • Franz Schwabl, Statistische Mechanik
  • Charles Kittel und Herbert Krömer, Thermal Physics
  • Kerson Huang, Statistical Mechanics
  • Ryogo Kubo, Thermodynamics
  • Ryogo Kubo, Statistical Mechanics

Monographien:

  • Wilhelm Brenig, Statistical Theory of Heat
  • Günter Vojta und Matthias Vojta, Teubner-Taschenbuch der statistischen Physik
  • James P. Sethna, Statistical Mechanics: Entropy, Order Parameters and Complexity

Informationen

Vorlesung Di 08 - 10 h, Hörsaal Physik
 
Vorlesung Do 10 - 12 h, Hörsaal Physik
 
Übung Di 14 - 16 h, Grosser Seminarraum Physik
 
Kontakt V: Matthias Eschrig
Ü: Anna Posazhennikova
 
Prüfung Fr 07.02.2022, Fr 28.02.2022