Marmara Üniversitesi
Marmara Üniversitesi Eğitim-Öğretim Bilgi Sistemi

Programlar Hakkında Bilgi

Lisans - Fen Fakültesi - Fizik

Müfredat Adı Ders Kodu Ders Adı Ders Türü Dönem AKTS Teorik Uygulama
2022 - Fizik - Lisans %30 PHYS3008 Statistical Physics Zorunlu 6 6,00 5 0

Dersin İçeriği

Dersin Amacı

İstatistik fiziğin bakış açısının uygulamalarını ve bazı dağılım fonksiyonlarını tanıtmak.

Öğrenim Türü

-

Dersin İçeriği

İstatistik Fizikte Olasılık İşlemleri, Klasik termodinamik, İstatistik Fizik ve Kinetik Kuram, Sistem, Denge durumunda Dağılım ve Dalgalanmalar; Binom Dağılımı, Gauss dağılımı, Poisson dağılımı; Bir değişkenin Dağılganlığı-İkinci Moment, Binom dağılımında ortalama değerler, Gauss Dağılımı; İstatistik Fizikte Temel Kavramlar, Evre Uzayı, Girilebilir durumlar, bir ve iki boyutlu hareket yapan parçacığın kuvantum durumları; İstatistisel Ağırlık (Maxwell-Bolzman, Bose-Einstein, Fermi-Dirac), Makroskopik sistemlerde basit etkileşmeler, tersinir ve tersinmez süreçler; İstatistik Fizikte Entropi, sıcaklık, entropinin enerjiye göre davranışı, kapalı bir sistemde entropinin artiş eğilimi göstermesi; Kimyasal potansiyel, Negatif Sıcaklık, Isı sığası, Termodinamik yasaları (0, 1, 2, 3), durum denklemi; İstatistik Fizikte Dağılım Fanksiyonları, (bozon, fermiyon, foton, fonon, Maxwell-Boltzmann); İstatistik Fizikte Üleşim Fanksiyonları, Kanonik Dağılım, Büyük Kanonik Dağ., ortalama değerler; kanonik kümede iş, entropi, serbest enerji, büyük kanonik kümede serbest enerji; İdeal Gazlarda Üleşim fonk., tek ve iki atomlu moleküllerde ül. fonk.; Tek atomlu ideal gazlarda Termodinamik Nicelikler (Kim.pot., ort. Enerji, entropi, sığa, durum denklemi, ideal gazlarda denge); Fermiyon sistemlerinin istatistiksel özellikleri, Fermi gazı taban enerjisi, durum yoğunluğu, Fermi gazında termodinamik nicelikler, Fermi gazında üleşim fonksiyonu, entropi, basınç; Bozon sistemlerinin ist. öz., ısı sığası, durum yoğunluğu, Fonon gazında entropi, serbest enerji, Bozon gazı, Bose-Einstein yoğunlaşması, yüksek sıcaklıklarda Bozon gazı

Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları

Anlatım, problem çözümü, sunum, ödev, proje, sınıf içi tartışma.

Staj Durumu

Yok

Dersin Sunulduğu Dil

Türkçe

Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar

"An Introduction to Statistical Thermodynamics", by T.L.Hill, Dover, 1986. "Fundamentals of Statistical and Thermal Physics ", by F. Reif , McGraw-Hill, 1965. "Heat and Thermodynamics", by M.W. Zemansky, 5th Edition, McGraw-Hill, 1968. "Statistical Mechanics", by R.K. Pathria , Pergamon, 1972. "Thermal Physics", by C. Kittel, H. Kroemer, W.H. Freeman and Company, 1980.

Dersin Web Sayfası

Yok

Öğrenme Çıktıları

  • Binom, Gauss ve Poisson olasılık dağılım fonksiyonlarını kullanabilir
  • Bir sistemin girilebilir durumlarını tanımlayabilir
  • Bir sistemin entropisini tanımlayabilir
  • Fermi-Dirac, Bose-Einstein, Maxwell-Bolzmann istatistiklerini uygulayabilir
  • Kanonik ve büyük kanonik dağılımlarda eşüleşim fonksiyonlarını tanımlayabilir, Fermiyon ve Bozon sistemlerinin temel özelliklerini tanımlayabilir

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

Hafta Teorik
1 Durumların sayımı ve çokluk fonksiyonu, Olasılık
2 Binom, Gauss ve Poisson dağılımları
3 Dalgalanma-ikinci moment, ortalama değerler
4 Faz uzayı, girilebilir durumlar, bir, iki ve üç boyutta hareket eden bir parçacığın kuantum durumları
5 İstatistiksel ağırlık, (Maxwell-Boltzman, Bose-Einstein, Fermi-Dirac), tersinir ve tersinmez süreç
6 Entropi, entropinin artış yasası
7 Kimyasal potansiyel, negatif sıcaklık, özgül ısı, termodinamik yasaları
8 Vize Sınav Haftası
9 İstatistiksel fizikte dağılım fonksiyonları, (Maxwell-Boltzmann, Bose-Einstein, Fermi-Dirac) (bozon, fermiyon, foton, fonon, Maxwell-Boltzmann)
10 Üleşim fonksiyonları, kanonik dağılım, büyük kanonik dağılım, ortalama değerler
11 İş, entropi, kanonik kümede serbest enerji, büyük kanonik kümede serbest enerji
12 İdeal gazlar ve bir ve iki atomlu moleküllerde üleşim fonksiyonları
13 Tek atomlu ideal gazlar için termodinamik büyüklükler (Kim. pot., ort. enerji, entropi, hal denklemleri, ideal gazlarda denge)
14 Fermiyon sistemlerinin istatistiksel özellikleri, Fermi gazının taban enerjisi, durum yoğunluğu, Fermi gazı için termodinamik nicelikler, Fermi gazı için üleşim fonksiyonu, entropi, basınç
15 Bozon sistemlerinin istatistiksel özellikleri, özgül ısı, durum yoğunluğu, entropi, serbest enerji, Bozon gazı, Bose-Einstein yoğuşması, Yüksek sıcaklıklarda bozon gazı
16 Çalışma Haftası
17 final Sınavı

Değerlendirme

Değerlendirme Değer
Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri 40
Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri 60
Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri Değer
Final Sınavı 100

Öğrenci İş Yükü Hesabı

Etkinlikler Sayısı Süresi (saat) Toplam İş Yükü (saat)
Ders Öncesi/Sonrası Bireysel Çalışma 14 3 42
Proje ve Hazırlığı 0 0 0
Ödev ve Hazırlığı 0 0 0
Laboratuvar ve Hazırlığı 0 0 0
Atölye ve Hazırlığı 0 0 0
Sunum ve Hazırlığı 0 0 0
Seminer ve Hazırlığı 0 0 0
Demo ve Hazırlığı 0 0 0
Araştırma ve Hazırlığı 14 2 28
Rapor ve Hazırlığı 0 0 0
Arasınav ve Hazırlığı 1 30 30
Kısa Sınav ve Hazırlığı 0 0 0
Final ve Hazırlığı 1 45 45
Teorik Ders Saati 0 0 0
Uygulama Ders Saati 0 0 0

Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi

ÖÇ1
ÖÇ2
ÖÇ3
ÖÇ4
ÖÇ5