热力学与统计物理II (复旦大学)

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  • 分类:大学理工  
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  • 时间:2019/3/13 16:47:59
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《热力学统计物理》是一门研究物质热现象和热运动规律的学科主干课程。 教学组积极探索教学改革,长期坚持开展教学研究,做到教学研究与教学实践相结合,教学研究与科学研究相结合,同时将教学和科学研究成果融入课堂教学中,课程建设成果有特色,教学质量得到全面提高。 
   《热力学统计物理》是关于热现象的宏观理论和微观理论,是物理 学、物理教育专业本科生的重要的必修课,在十二五教育改革和教学培养规划中列为理论物理四大主干课程之一。对于物理专业的其它后续课程的学习 、其它相关专业(化学、力学)的课程,以及从事相关科研都具有重要意义。
     本课程主要讲述热力学和统计物理的基本概念、基本理论和重要应用。其特点是与物理学的发展,特别是凝聚态物理的发展密切相关。

【主要内容】
       热力学和统计物理两大部分。是研究热运动的规律及热运动对物质宏观性质的影响的科学。 主要内容有:

        热力学的基本规律;均匀物质的热力学性质;单元系的相变;多元系的复相平衡和化学平衡;不可逆过程热力学简介;近独立粒子的最概然分布;玻耳兹曼统计;玻色统计和费米统计;系综理论;涨落理论;非平衡态统计理论初步。

   【热力学】是热运动的宏观理论,它以三条通过大量事实总结出来的基本规律为基础,应用数学方法,通过逻辑演绎可以得出物质各宏观性质之间的关系、宏观物理过程进行的方向和限度等结论,这些结论具有高度的可靠性和普遍性。

   【统计物理学】是热运动的微观理论,它从宏观物质系统是由大量微观粒子构成的事实出发,认为物质的宏观性质是大量微观粒子运动的集体表现,宏观物理量是微观量的统计平均值,从而可以通过统计学的方法得到具体物质的物性。
    【教学目标和要求】

         热力学与统计物理是研究物质热现象和热运动规律理论的物理课程。它是微观理论研究和宏观应用之间的一座桥梁,前者采用宏观的研究方法,后者采用微观的研究方法。两种方法相辅相成,取长补短。它将已学过的普物热学课程进一步深化,并从理论体系上加以系统化,为进一步解决热力学问题和后继课程的学习打下坚实基础。

      因此,通过该课程的教学,要让学生达到以下基本要求:

   1、掌握热力学的基本规律(三个定律)和统计物理的基本理论,会用来解决一些基本的和与专业有关的一些热运动方面的问题。

   2、理解系统的各种平衡条件和正则分布,了解系统的相变理论,非平衡态统计和涨落理论。

   3、掌握研究物质系统热力学性质的理论方法,能从宏观和微观结构两个不同角度解释说明宏观系统与热现象有关的规律性。

   4、使学生能够掌握这两种研究方法,为今后的进一步学习与研究打下必要的基础。