学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate

理学部

時間割コード
Registration Code

0641800

科目区分
Course Category

専門科目
Specialized Courses

科目名　【日本語】
Course Title

化学統計力学

科目名　【英語】
Course Title

Statistical Mechanics

コースナンバリングコード
Course Numbering Code

担当教員　【日本語】
Instructor

青柳忍 ○

担当教員　【英語】
Instructor

AOYAGI Shinobu ○

単位数
Credits

開講期・開講時間帯
Term / Day / Period

秋水曜日１時限
Fall Wed 1

授業形態
Course style

講義
Lecture

学科・専攻
Department / Program

化学科

必修・選択
Compulsory / Selected

選択

授業の目的　【日本語】
Goals of the Course(JPN)

物理化学で必要となる統計力学の基礎と応用を学ぶ。統計力学の手法を用いて、ミクロスコピックな観点からマクロスコピックな現象を理解する。特に、分配関数と熱力学的な状態関数の関係を理解することに力を注ぐ。また、物質科学で重要になる粒子間の相互作用を統計力学的に理解する。

授業の目的　【英語】
Goals of the Course

This course introduces basic and application of statistical mechanics for physical chemistry. The statistical mechanical approach enables us to understand macroscopic phenomena from microscopic viewpoints. The relationship between distribution functions and thermodynamic functions of state will be deeply discussed. Interactions between particles which are important for material sciences will be also treated by statistical mechanical approach.

到達目標　【日本語】
Objectives of the Course(JPN))

受講者が授業終了時に以下の知識・能力を身につけていることを目標とする。
1. 巨視系の分配関数を微視的モデルから統計力学を利用して記述することができる。
2. 巨視系の熱力学諸量を分配関数から熱力学法則を利用して導出することができる。

到達目標　【英語】
Objectives of the Course

The goal for the students are to acquire the following knowledge and abilities at the end of the class.
1. The partition function of the macroscopic system can be described from a microscopic model using statistical mechanics.
2. The thermodynamic quantities of the microscopic system can be derived from the partition function using the law of thermodynamics.

授業の内容や構成
Course Content / Plan

第1章　ボルツマン分布と分配関数
　　　　（気体分子運動論、ボルツマン分布、分配関数、熱力学諸量の記述）
第2章　理想気体の統計力学
　　　　（ボルツマン統計、分子の振動・回転、化学平衡）
第3章　非理想気体と分子間力
　　　　（レナード－ジョーンズ・ポテンシャル、クラスター展開、ビリアル係数）
第4章　量子理想気体
　　　　（ボース－アインシュタイン統計、フェルミ－ディラック統計、超流動、電子気体）
第5章　固体の比熱
　　　　（格子振動、デュロン－プティの法則、レイリー－ジーンズの法則、デバイ模型）
第6章　液体の構造
　　　　（液体の状態方程式、分子動力学法、二体相関関数）

履修条件
Course Prerequisites

物理化学と量子化学を履修していることが望ましい。
This course will be taught in Japanese.