FY550: Statistisk fysik
Kommentar
Indgangskrav
Faglige forudsætninger
Studerende, der følger kurset, forventes at:
- Have kendskab til basal termodynamik.
- Kunne anvende matematik.
Formål
Kurset har til formål at sætte den studerende i stand til at forstå
statistiske (eller emergente) egenskaber af fysiske systemer, hvilket er
vigtigt i forhold til fysik af faste stoffers fysik, astrofysik
beregningsfysik og det senere kursus i statistisk fysik.
Videnskabsteoretiske overvejelser indgår ved en perspektivering af det induktive element i statistik. Specielt diskuteres forholdet mellem deterministiske og statistiske modelbeskrivelser og hvordan det tab af viden som er karakteristisk for kaotisk dynamik begrunder hovedaksiomet i ligevægt statistisk fysik og termodynamik.
Kurset
bygger oven på den viden, der er erhvervet i FY529 eller FT500, og giver et
fagligt grundlag for at studere kondenserede stoffer, statistisk fysik
og astrofysik, der er placeret senere i uddannelsen.
I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:
- Give kompetence til at bruge statistiske metoder
- Give færdigheder i modellering.
- Give viden om de fysiske eksempler der behandles.
Målbeskrivelse
For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evnen til at:
- anvende statistiske argumenter til at beskrive fysiske problemer.
- fortolke eksperimentelle data og/eller numeriske data.
Indhold
- Matematisk formalisme og relation til termodynamik
- Klassiske- og kvante-gasser, Boltzmann, Fermi-Dirac og Bose-Einstein statistik
- Gittersvingninger i krystaller, hulrumsstråling
- Faseovergange i klassiske og kvantemekaniske systemer
- Middelfeltteorier
- Numeriske anvendelser af statistisk fysik.
Litteratur
Eksamensbestemmelser
Eksamenselement a)
Tidsmæssig placering
Udprøvninger
Mundtlig eksamen
EKA
Censur
Bedømmelse
Identifikation
Sprog
Hjælpemidler
Oplyses på kurset
ECTS-point
Uddybende information
To projekter danner grundlag for mundtlig eksamen.
Eksamensformen ved reeksamen kan være en anden end eksamensformen ved den ordinære eksamen.
Vejledende antal undervisningstimer
Undervisningsform
Undervisningsaktiviteter udmønter sig i en anslået vejledende fordeling af arbejdsindsatsen hos en gennemsnitsstuderende på følgende måde:
- Introfase (forelæsning, holdtimer) - Antal timer: 24
- Træningsfase: Antal timer: 26, heraf 20 timer eksaminatorie og 6 timer projektforberedelse
I træningsfasen får de studerende mulighed for at arbejde med de koncepter og metoder der er gennemgået i introfasen ved at løse konkrete opgaver.
Aktiviteter i studiefasen
- Forberedelse af eksaminatorier og eksamensprojekt.
- Selvstudium af lærebog og noter.
- Forberedelse til eksamen.