Vorlesungen: Johannes Berg
Übungen: Stephan Kleinbölting und Ulrich Michel

Statistische Physik beschreibt Systeme vieler Teilchen und spielt eine fundamentale Rolle in der Festkörperphysik, der Astrophysik und Kosmologie sowie der Biologie. Sie schlägt eine Brücke zwischen der mikroskopischen Welt einzelner Teilchen und makroskopischen Konzepten wie Druck und Temperatur. Diese Vorlesung gibt eine Einführung in die Grundlagen der statistischen Physik und der Thermodynamik.

• Der Entropiebegriff; Temperatur und entropische Kräfte
• Entropie einfacher Modellsysteme (ideales Gas, Paramagnet)
• Thermodynamik
• Einführung in die Wahrscheinlichkeitstheorie und statistische Ensembles; die Boltzmannverteilung
• Quantensysteme und Quantenstatistik
• Phasenübergänge
• Ausblick: Nichtgleichgewichtsphysik

Diese Vorlesung ist Teil des Bachelor Kurses in Physik.

Vorlesungen: Mittwoch 14:00-15:30 und Freitag 10:00-11:30 in Hörsaal III
Übungen: Dienstags nach Vereinbarung

In der Vorlesung werde verschiedene Systeme mit Grafiken aus Mathematica und Netlogo demonstriert. Hier sind die entsprechenden Dateien.

.cdf-Dateien lassen sich mit dem Wolfram CDF Player (500Mb, sorry!) betrachten, die .nb-Dateien können Sie mit den Rechnern im CIP-Lab unter Mathematica selbst editieren und verändern. NetLogo ist eine Programmiersprache speziell für didaktische Modelle mit vielen einzelnen Elementen (multi-agent modelling). Das gezeigte Modell basierte auf Two Gas, das auch auf ihrem Browser läuft.

Entropie des idealen Gases und des Paramagneten (.pdf, .cdf, .nb)
Carnotzyclus des idealen Gases (.pdf, .cdf, .nb)
Das van der Waals-Gas nahe des kritischen Punkts (.pdf, .cdf, .nb)

Es gibt eine Vielzahl von Applets, die das Ising-Modell in 2 Dimensionen simulieren, z.B. dieses hier, und dieses hier (in NetLogo).

Klausurtermin ist der 5.2, 12:30 Uhr in HS I. Bis 15. Januar schicken wir eine Liste der zur Klausur Zugelassenen an das Prüfungsamt.

Der Termin für die Nachklausur ist 22.9 um 9 Uhr vormittags. Ort ist Hörsaal B in Gebäude 105 (Hörsaalgebäude). Bitte füllen Sie (zusätzlich zur Klausuranmeldung) vorab dieses Datenblatt zu einer möglichen Infektionsverfolgung aus und bringen Sie es zur Klausur mit.

Kittel und Kroemer, Thermodynamik: Elementare Darstellung der Thermodynamik auf moderner quanten-statistischer Grundlage, Oldenburg
T. Fließbach, Statistische Physik, Spektrum
F. Reif, Statistische Physik und Theorie der Wärme, de Gruyter, Berlin 1987.
Landau und Lifschitz, Statistische Physik, Verlag Europa-Lehrmittel
Pathria and Beale, Statistical Mechanics, Academic Press (frühere Ausgaben von Pathria als Alleinautor sind auch geeignet)
(in etwa mit aufsteigendem Anspruch)

H. Callen, Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics, Wiley (für Thermodynamik)

Eine Einführung zur Fouriertransformation finden Sie hier. Illustrationen zum zentralen Grenzwertsatz finden Sie hier und hier (dritte Abbildung auf dieser Seite, s. Text).