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Theoretische Physik IV: Thermodynamik und Statistik
Prof. Dr. Andreas Knorr
Dr. Vitaly Belik
Dr. Alexander Carmele
Mathias Hayn
Alexander Kraft
Pflichtlehrveranstaltung 3233 L 090 für Studierende im Studiengang Bachelor of Science : Physik im Sommersemester 2015.
When attending this course (lecture plus exercises) 10 credit points within the ECTS system can be obtained.
Vorlesung
Die erste Vorlesung findet am 15. April statt.
Vorlesungsinhalte:
- Wahrscheinlichkeitsbegriff, Informationsmaß
- Zentraler Grenzwertsatz
- Quantenstatistik und generalisierter kanonischer Operator
- Dichtematrix und Anwendungen
- Gleichgewichtstheorie und statistische Ensembles
- Hauptsätze der Thermodynamik
- Zustandsgleichungen
- Quantengase und klassische Gase
- verschiedene Anwendungen, u.a. wechselwirkende Gase
- Thermodynamik: Potenziale und Anwendungen (Phasen, Reaktionen)
| Tag | Uhrzeit | Hörsaal |
|---|---|---|
| Mi | 12 - 14 | EW 203 |
| Fr | 8 - 10 | EW 203 |
Klausur & Scheinkriterien
Um zur Klausur zugelassen zu werden, müssen wenigstens 50% der Punkte aus den Übungsaufgaben erreicht werden.
Das Kriterium für den Schein ist die bestandene Klausur.
Die Klausur findet am Mittwoch, den 8.7.2015 im EW 203 statt und beginnt um 12:00 Uhr. Bitte seid pünktlich da.
Die Klausureinsicht findet am Fr., den 10.7.2015 im EW203 um 9.30 Uhr statt!!
Tutorien
Die Übungen finden in Form von Tutorien statt und beginnen in der zweiten Vorlesungswoche.
Die Tutorieneinteilung, Punkteverteilung und Scheinvergabe erfolgt über das Mosessystem. Der Anmeldezeitraum geht bis Mittwoch, den 15. April 2015 18:00. Benötigt wird ein tubIT-Account.
| Tag | Uhrzeit | Raum | Tutor | Bemerkung |
|---|---|---|---|---|
| Di | 10 - 12 | EW 229 | Alexander Kraft | |
| Mi | 10 - 12 | MA 642 | Mathias Hayn | |
| Do | 12 - 14 | EW 731 | Vitaly Belik/Alexander Carmele | |
| Fr | 12 - 14 | EW 731 | Vitaly Belik/Alexander Carmele |
Übungsblätter
Die Übungsblätter werden Mittwoch in der Vorlesung ausgegeben und müssen spätestens zwei Wochen danach am Mittwoch bis 12 Uhr im Briefkasten am Eingang des Physik-Altbaus (ER-Gebäude) abgegeben werden.
Die Abgabe der Übungsaufgaben soll maximal in Zweier-Gruppen erfolgen.
| Inhalt | Ausgabe | Abgabe | Dokument |
|---|---|---|---|
| Dirac-Notation | 15.04. | 29.04. | Übung 1 |
| Statistischer Operator | 22.04. | 06.05. | Übung 2 |
| Dichtematrixgleichungen, Zwei-Niveau-System | 29.04. | 13.05. | Übung 3 |
| Mastergleichung | 06.05. | 20.05. | Übung 4 |
| Zustandsgleichungen, klassische Zustandssummen | 13.05. | 27.05. | Übung 5 |
| Kritische Phänomene im van der Waals-Gas & im Ferromagneten | 20.05. | 03.06. | Übung 6 |
| Chemisches Potential eines 2D Fermigases, Zustandsgleichungen idealer Quantengase | 27.05. | 10.06. | Übung 7 |
| Einstein'sche Theorie der Wärmekapazität, Planck'sches Strahlungsgesetz | 03.06. | 24.06. | Übung 8+9 |
| Spezifische Wärme und Gay-Lussac-Prozess | 10.06. | 01.07. | Übung 10 |
Vorlesungsmitschrift
| Datum | Thema | Skript | Aufzeichnung* |
|---|---|---|---|
| 15.04.15 | Einfuehrung und Konzepte | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 17.04.15 | Vielteilchenzustaende | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 22.04.15 | Statistischer Operator Dichtematrix | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 24.04.15 | Unschaerfemass GKSO Gibbsrelation | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 29.04.15 | GK Ensemble Nullter Hauptsatz | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 06.05.15 | Dichtematrixdynamik | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 08.05.15 | Gleichgewichtsensembles Potentiale | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 13.05.15 | Zustandssumme | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 20.05.15 | klassische Verteilungen | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 22.05.15 | Wechselwirkung reales Gas | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 27.05.15 | kanonisches Ensemble Beispiel Magnetismus | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 29.05.15 | Ideale Quantengase, Bosonen | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 03.06.15 | Ideale Quantengase, Fermionen | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 05.06.15 | Masselose Bosonen | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 10.06.15 | Oszillatoren: Photonen | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 12.06.15 | Oszillatoren: Phononen, Rotonen | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 17.06.15 | Hauptsaetze | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 19.06.15 | Prinzipien reversibler Thermodynamik | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 24.06.15 | Thermodynamische Potentiale | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 26.06.15 | Chemische Reaktionen und Stoffgemische | farbig, schwarzweiss | Replay |
| 01.07.15 | 2 Phasen und ein geloester Stoff | farbig, schwarzweiss | Replay |