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TU Berlin

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Statistische Physik

Lehrveranstaltung 3233 L140 für Studierende des Masterstudiengangs Physik.

Prof. Dr. Sabine Klapp

Vertiefungs- oder Wahlpflichtmodul für theoretisch interessierte Studierende im Masterstudium, insbesondere solche, die auf dem Gebiet der Statistischen Physik eine Masterarbeit anfertigen wollen. 

Die Lehrveranstaltung führt an aktuelle Forschungsthemen auf dem Gebiet der Statistischen Physik heran.

Die Veranstaltung mit Vorlesung und Übung gilt als Vertiefungsfach „Statistische Physik“. Sie ist erweiterbar zu einem vollen Wahlpflichtfach, indem zusätzlich an einem Seminar oder einer Spezialvorlesung aus der Theoretischen Physik teilgenommen wird (in Absprache mit der Dozentin).

 

 

Vorlesung

Inhalt:

  • Statistische Ensemble
  • Materialsysteme
  • Phasenübergänge
  • Kritische Phänomene
  • Kinetische Gastheorie
  • Theorie der linearen Antwort 

Zeit und Ort:

Di 10:00-12:00 im EW 202
Do 14:15-16:00 im EW 202

Übungen/Tutorium

Die Vorlesung wird ergänzt durch Übungen, die für den Scheinerwerb obligatorisch sind.

Lehrveranstaltung 3233 L 141
Dr. Alice von der Heydt

 

Zeit und Ort:

Di 16:00-18:00 in EW 229
Beginn am 26.04.2016

 

Aktuell:

Das Tutorium am Di, 12.07., muss krankheitsbedingt leider ausfallen.

 

 

Online-Anmeldung

Die Tutorieneinteilung, Punkteverteilung und Scheinvergabe erfolgt über das Mosessystem. Der Anmeldezeitraum geht bis Mittwoch, den 20. April 2016 18:00. Benötigt wird ein tubIT-Account.

Diese Veranstaltung nimmt am universitätsweiten Raumpooling teil. Voraussichtlich wird es eine Übung Di 16-18h geben. Sollten erhöhter Bedarf und ausreichende Lehrkapazität bestehen, werden wir einen weiteren Termin anbieten. Bewerten Sie daher auch mögliche andere Termine.

Übungsaufgaben

Die Übungsblätter werden Do in der Vorlesung verteilt, die Lösungen der Übungsaufgaben sollen bis Do 14:15 Uhr (vor der Vorlesung) der übernächsten Woche  abgegeben werden. Lösungen bitte zunächst in Dreiergruppen abgeben!

Notwendig für den Scheinerwerb: Mindestens 50% der Punkte für die Übungsaufgaben, aktive Teilnahme am Tutorium.

 

Übungsblätter
PDF-Dokument
Inhalt
Ausgabe
Abgabe
Bemerkung
Blatt 1 (PDF, 156,4 KB)
Binomialverteilung, Zentraler Grenzwertsatz, Mikrokanonisches Ensemble
21.04.2016
28.04.2016
Blatt 2 (PDF, 184,1 KB)
Thermodynamischer Limes, Entropische Kette, Prinzip der maximalen Informations-Entropie
28.04.2016
12.05.2016
Blatt 3 (PDF, 155,4 KB)
Hubbard-Stratonovich-Transformation; Mean-Field-Lösung langreichweitiges Ising- und Gittergas-Modell
06.05.2016
19.05.2016
Typo in E-Kreide 10.5., S. 3, 2. Z. vor Kap. II.5: letzter Term ist -ln{2 cosh(beta J_0 m)}
Blatt 4 (PDF, 137,1 KB)
Kraft-Dehnungs-Relation entropische Kette, Einstein-Modell, Kritisches Verhalten langreichw. Gittergas
12.05.2016
26.05.2016
Blatt 5 (PDF, 135,5 KB)
Phasenübergang des Gittergas-Modells, van-der-Waals-Gas
19.05.2016
02.06.2016
Blatt 6 (PDF, 158,5 KB)
Spinkorrelationsfunktion der Ising-Kette mit period. RB, Maxwellkonstruktion, Kritische Exponenten
26.05.2016
09.06.2016
Blatt 7 (PDF, 153,2 KB)
Paarkorrelation und Strukturfaktor, Heisenberg-Modell und kontinuierliche Symmetrien
02.06.2016
16.06.2016
Blatt 8 (PDF, 152,4 KB)
Landau-Entwicklung Freie Energien Ferroelektrikum und Flüssigkristall
09.06.2016
23.06.2016
Blatt 9 (PDF, 150,2 KB)
Ginzburg-Landau-Funktionale, 'helix-coil transition'
16.06.2016
30.06.2016
Blatt 10 (PDF, 127,6 KB)
Perkolationscluster in 2d, Perkolation auf Bethe-Gitter
23.06.2016
07.07.2016
Berechne S für Bethe-Gitter durch Summ. über Korr.-fkt. w_r (Begründung!) mit w_0 = 1

Sprechzeiten

Prof. Dr. Sabine Klapp
klapp (at) physik.tu-berlin.de
Di 12:15 - 13:00 Uhr
EW 707
Dr. Alice von der Heydt
a.vonderheydt (at) tu-berlin.de
Do 12:30 - 13:30 Uhr
EW 266

 

 

Vorlesungsmitschrift (E-Kreide)

Vorlesung Datum Mitschrift
Einfuehrung 4/19/2016 farbig , schwarzweiss
Phasenraumdichte, Dynamik 4/21/2016 farbig , schwarzweiss
Informationsentropie, Maximalitaet der Entropie 4/26/2016 farbig , schwarzweiss
Einfuehrung Spinsysteme 4/28/2016 farbig , schwarzweiss
Molekularfeldtheorie, Hubbard-Stratonovitch-Transformation 5/3/2016 farbig , schwarzweiss
Variations-MF-Loesung, Gittergas 5/10/2016 farbig , schwarzweiss
Vektorspins, Einfuehrung Phasenuebergaenge 5/12/2016 farbig , schwarzweiss
Phasenuebergaenge - Ueberblick 5/17/2016 farbig , schwarzweiss
Kritisches Verhalten: Ising-Modell mit langreichweitiger Kopplung 5/19/2016 farbig , schwarzweiss
Korrelationsfunktionen: Spinsysteme, Ornstein-Zernike-Theorie 5/24/2016 farbig , schwarzweiss
Fisher-Korrektur und Messung von Korrelationsfunktionen 5/26/2016 farbig , schwarzweiss
Kontinuierliche Symmetrie, Goldstone-Moden 5/31/2016 farbig , schwarzweiss
Kontinuierliche Symmetrie, Landautheorie I 6/2/2016 farbig , schwarzweiss
Ginzburg-Kriterium 6/7/2016 farbig , schwarzweiss
Kritische Fluktuationen, Nachbemerkungen zur GL-Theorie 6/9/2016 farbig , schwarzweiss
Perkolationstheorie I 6/14/2016 farbig , schwarzweiss
Perkolationstheorie II 6/16/2016 farbig , schwarzweiss
Relaxation von Ordnungsparametern 6/21/2016 farbig , schwarzweiss
Lineare-Antwort-Theorie: Einfuehrung 6/23/2016 farbig , schwarzweiss
Linear Response - Korrelationsfunktionen 6/28/2016 farbig , schwarzweiss
Eigenschaften von dyn. Korrelationsfunktionen 6/30/2016 farbig , schwarzweiss
Modellsystem Harmonischer Oszillator 7/5/2016 farbig , schwarzweiss
Dichte-Response, Polarisation im aeusseren Feld 7/7/2016 farbig , schwarzweiss
Green-Kubo-Relationen, Berechnung von Korrelationen 7/12/2016 farbig , schwarzweiss

Literatur

  • F. Schwabl, Statistische Mechanik (Springer, Berlin, 2006)
  • M. Plischke, B. Bergersen, Equilibrium Statistical Physics (3rd ed., World Scientific, 2006)
  • K. Huang, Thermodynamics and Statistical Mechanics (2nd ed., Wiley, 1987)
  • P. M. Chaikin, T. C. Lubensky, Principles of Condensed Matter Physics (Cambridge University Press, Cambridge, 1995)
  • H. E. Stanley, Introduction to Phase Transitions and Critical Phenomena (Oxford University Press, 1971, 1987)
  • J. W. Negele, H. Orland, Quantum Many-Particle Systems (Westview Press, 1988, 1998)
  • L. P. Kadanoff, Statistical Physics: Statics, Dynamics and Renormalization (World Scientific, 2000)
  • N. Goldenfeld, Lectures on Phase Transitions and the Renormalization Group (Westview Press, 1992)

Zusatzinformationen / Extras

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