Vorlesungen: Johannes Berg
Übungen: Yaren Itak und Arman Angaji

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. Die Vorlesung findet in Präsenz statt. Sie wird allerdings auch aufgezeichnet und auf Ilias verfügbar sein. (Ihre Anmeldung auf Klips wird automatisch auf Ilias übertragen, bei Problemen bitte bei jb melden.)

Vorlesungen: Dienstag 12:00-13:30 und Donnerstag 12:00-13:30 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 selbst editieren und verändern. (Rechner im CIP-Lab haben Mathematica installiert, unter eine Campus-Lizenz für Studierende können Sie Mathematica auch auf Ihrem Rechner installieren.) 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).

Klausurtermine werden bekanntgegeben sobald sie feststehen.

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).