学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate		工学部
時間割コード
Registration Code		0866190
科目区分【日本語】
Course Category
専門基礎科目
科目区分【英語】
Course Category
Basic Specialized Courses
科目名　【日本語】
Course Title		統計力学演習
科目名　【英語】
Course Title		Seminar in 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		山田 智明 ○
担当教員　【英語】
Instructor		YAMADA Tomoaki ○
単位数
Credits		1
開講期・開講時間帯
Term / Day / Period		秋 水曜日 ２時限
Fall Wed 2
授業形態
Course style		演習
Seminar
学科・専攻【日本語】
Department / Program
エネルギー理工学科
学科・専攻【英語】
Department / Program
Department of Energy Science and Engineering
必修・選択【日本語】
Required / Selected
必修
必修・選択【英語】
Required / Selected
Compulsory


授業の目的　【日本語】
Goals of the Course(JPN)
本講義では、主として専門基礎科目「統計力学」に関する実習を行う。カノニカル分布等やフェルミ分布、あるいは分配関数や状態密度といった統計力学の基本概念に関する演習を行い、熱力学等で学ぶマクロな物理法則との関係について理解を深め、具体的な問題に応用できる力を養う。
授業の目的　【英語】
Goals of the Course
The aim of this course is to help students acquire an advanced understanding of statistical mechanics through the exercises. Starting from the exercises on basic concepts and formalism of dynamics and quantum mechanics, the problems in statistical mechanics, such as the canonical distribution, Fermi distribution, partition function and density of states, will be worked out.
到達目標　【日本語】
Objectives of the Course(JPN))
１．温度、エントロピー、比熱の統計力学での導出方法を理解し、具体的な問題が解ける。
２．グランドカノニカル分布を理解し、気体系・溶液系等の問題が解ける。
３．フェルミ分布、ボーズ分布を理解し、金属や半導体、格子振動等の問題が解ける。
到達目標　【英語】
Objectives of the Course
1) be able to solve the problems in temperature, entropy and specific heat,
2) be able to solve the problems in canonical distribution,
3) be able to solve the problems in Fermi and Bose distribution functions.
バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects
データ統計解析A、力学Ⅰ、力学Ⅱ、熱力学演習、統計力学
バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects
Statistical data analysis A, Mechanics I, II, Seminar in thermodynamics, Statistical mechanics
授業の内容【日本語】
Course Content
以下に関する演習問題に取り組む。
１．確率密度と物理量の統計
２．アンサンブル平均とミクロカノニカル分布
３．温度とエントロピー
４．カノニカル分布
５．グランドカノニカル分布
６．量子統計への展開
７．フェルミ分布とボーズ－アインシュタイン分布
授業の内容【英語】
Course Content
Exercises on the following problems:
1. Probability density and statistics of physical quantities
2. Ensemble average and microcanonical ensemble
3. Temperature and entropy
4. Canonical distribution
5. Grand canonical distribution
6. Quantum statistical mechanics
7. Fermi distribution and Bose-Einstein distribution
成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria
達成目標に対しての修得度を、演習への取り組み及びその解答から評価する。統計力学の基本的問題を解くことができれば合格とし、より難易度の高い問題を解くことができればそれに応じて成績に反映させる。
成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria
Evaluation is based on the performance of exercises and the commitment to the course. Minimum requirement to obtain the credit is to be able to solve the basic problems in statistical mechanics.
履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes
履修条件：専門基礎科目「統計力学」を履修もしくは履修済みの者。
履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes
The students are required to take the course of Statistical Mechanics.
教科書【日本語】
Textbook
物理の考え方２　統計力学（土井正男、朝倉書店）
教科書【英語】
Textbook
Japanese textbook on statistical mechanics written by Masao Doi (ISBN-13: 978-4254137422).
参考書【日本語】
Reference Book
必要に応じて授業中に指示する。
参考書【英語】
Reference Book
References will be introduced in the class according to need.
授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
毎回の授業の前に教科書の該当箇所を読んでおくこと。
授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
The students are expected to prepare each lecture by reading the corresponding chapter in the textbook.
使用言語【英語】
Language used
Japanese
使用言語【日本語】
Language used
日本語
授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc.
感染対策のうえ、対面授業を基本とする。
授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc.
This course will be taught on site (face-to-face) in Japanese.
遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class)
遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class)