Рабочая программа учебной дисциплины Методы математической физики (стр. 4 )

а) Основная литература:

Краснопевцев физика равновесных систем. Учебное пособие. Новосибирск, НГТУ, 2002, 157 с.

, , Краснопевцев физики: Задачи с примерами решений. Учебное пособие. Новосибирск, НГТУ, 2004. – 104 с.

Дубровский в квантовую и статистическую физику. Новосибирск, НГТУ, 2005.

б) Дополнительная литература:

, , Аксенов задач по статистической физике. М, 2004.

Квасников и статистическая физика. Т. 1, 2. М., 2003.

, , Николаев и статистическая физика. Теория равновесных систем. М., 1986.

, , Николаев по термодинамике и статистической физике. М., 1997.

, Романов по статистической физике. М., 1992.

6. Образцы контролирующих материалов

Фрагмент контрольного задания

1.  Для случайной величины доказать .

2.  Для распределения Гаусса доказать .

3.  Доказать, что флуктуация углового положения математического маятника .

4.  Проверить теорему Лиувилля для осциллятора с координатой , причем g << w.

5.  Найти фазовый объем и энергетическую плотность состояний для релятивистской частицы с энергией E2 = c2p2 + c4 m2.

6.  Для трехмерного одноатомного газа в потенциальном поле с доказать, что энергетическая плотность состояний .

7.  Для трехмерного одноатомного газа с доказать, что энергетическая плотность состояний .

8.  Для двухмерного одноатомного газа с доказать, что энергетическая плотность состояний .

9.  Для двухмерного одноатомного газа с доказать, что энергетическая плотность состояний .

10.  Для идеального газа из N частиц с найти статистический интеграл Z(T,V) и давление.

11.  Для частицы с , где a, n > 0, доказать, что статистический интеграл . Найти давление идеального газа из N частиц.

12.  Доказать, что статистический интеграл для одномерного газа , для двумерного газа .

13.  Для атомов идеального газа доказать .

14.  Для атомов идеального газа доказать .

15.  Для атомов идеального газа доказать .

16.  Для атомов идеального газа найти .

17.  Для атомов идеального газа доказать .

18.  Для двумерного идеального газа в пленке доказать, что наиболее вероятная скорость , средняя скорость , средняя квадратичная скорость .

19.  Для двумерного идеального газа в пленке доказать, что распределение по энергии , средняя и средняя квадратичная энергии частицы и .

20.  Для частиц, выходящих из малого отверстия сосуда в вакуум, доказать, что наиболее вероятная скорость , среднеквадратичная скорость .

21.  Для частиц, выходящих из малого отверстия сосуда в вакуум, доказать, что распределение по энергии .

Вопросы коллоквиума

1.  Фазовое пространство. Число микросостояний. Теорема Лиувилля.

2.  Каноническое распределение. Статистический интеграл. Свободная энергия. Применение к идеальному газу.

3.  Распределение энергии по степеням свободы. Неустранимая погрешность измерительного прибора.

4.  Распределение Максвелла по модулю скорости, распределение по энергии.

5.  Распределение Больцмана. Формула Больцмана.

6.  Термодинамические потенциалы. Химический потенциал. Применение к идеальному газу.

7. Правила аттестации студентов

Зачет выставляется по итогам сдачи контрольной работы и коллоквиума. Акцент делается на владении навыками практического применения полученных знаний. Структура ответа на вопросы коллоквиума:

5.  Постановка задачи.

6.  Используемые методы решения.

7.  Анализ результатов и практическое применение.

Новосибирский государственный технический университет

ФАКУЛЬТЕТ РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ, ФИЗИКИ

Кафедра Полупроводниковых приборов и микроэлектроники

«УТВЕРЖДАЮ» Декан факультета РЭФ Проф. «___»__________2006 г.

 

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

СПЕЦГЛАВЫ ФИЗИКИ

Второй блок –

"Введение в статистическую физику"

Бакалавриат по направлению

550700 "Электроника и микроэлектроника"

по специальностям:

"Физическая электроника" (071400),

"Микроэлектроника и твердотельная электроника" (200100),

"Электронные приборы и устройства" (200300),

"Промышленная электроника" (200400)

Факультет Радиотехники электроники и физики

Курс 2 Семестр 4

Лекции 20 ч.

Практические занятия 10 ч.

Самостоятельная работа

Экзамен в 4 семестре

Всего

Новосибирск

2006

1.  Внешние требования

Шифр дисциплины	Содержание учебной дисциплины	Часы
л.	пр.
Дисциплина установлена Советом ВУЗа	Дискретные распределения – биномиальное, Пуассона, Гаусса	4	2
Статистическое описание системы частиц в фазовом пространстве	2
Микроканоническое распределение Гиббса	4	2
Каноническое распределение	4	2
Распределение Максвелла-Больцмана	4	2
Большое каноническое распределение	2	2
Общий объем в часах	20	10

2.  Особенности построения дисциплины

Область применения полученных знаний и умений	Курс способствует усвоению материала последующих учебных дисциплин: квантовая статистическая физика, физика твердого тела, полупроводников, конденсированного состояния.
Основание для введения дисциплины в учебный план направления	Включен в учебный план направления по решению ученого совета вуза.
Адресат курса	Студенты по направлению 210600 "Нанотехнология"
Основная цель и практическая значимость	Формирование систематических знаний, требующихся для построения моделей физических явлений и процессов в газах, твердых телах и конденсированных состояниях, лежащих в основе принципов действия приборов и устройств электроники и микроэлектроники.
Основные разделы	Каноническое распределение. Распределение энергии по степеням свободы. Распределение Максвелла–Больцмана. Энергетическая плотность состояний. Электрохимический потенциал.
Основные точки контроля – темы контрольной работы	1.  Фазовое пространство и микроканоническое распределение. 2.  Распределение Максвелла. 3.  Распределение Больцмана.
Связь с другими учебными дисциплинами	Курс предполагает знание основ теории вероятности и классической механики, студент должен иметь навыки дифференцирования и интегрирования, владеть материалом курса "Методы математической физики".

3. Цели учебной дисциплины