理工学部Faculty of Science and Engineering
PHY300XG（物理学 / Physics 300）統計物理学Statistical physics
河野 昌仙Masanori KOHNO
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2021 |
| 授業コードClass code | H9306 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 火2/Tue.2 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category |
創生科学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
Statistical physics relates microscopic states to macroscopic properties. It is one of the main fields in physics. Students will learn the principles and applications of statistical physics through concrete examples.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
統計物理学は微視的な状態と巨視的な性質とを関連づける学問で、物理学における主要な分野の一つである。この授業では、統計物理学の原理や応用について、具体的な例を交えながら学習する。
到達目標Goal
統計物理学の重要な概念である、分布関数、統計、自由エネルギーについて理解する。また、具体的な系への応用を通じて、統計物理学的手法に習熟する。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
授業は講義を中心とし、授業毎に理解の確認のための課題を出す。授業の初めに前回の復習や補足説明、課題の解説・講評等を行う。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1：熱力学の復習
熱力学法則と熱力学関数の復習をする
2：マクスウェル-ボルツマン分布
理想気体の分子の速度分布について学ぶ
3：ミクロカノニカル分布
ミクロカノニカル分布、位相空間、等重率の原理を学ぶ
4：カノニカル分布
カノニカル分布と分配関数について学ぶ
5：カノニカル分布の応用
カノニカル分布を使った応用例を紹介する
6：グランドカノニカル分布
大分配関数を導入する
7：量子系の統計力学
量子系の分配関数と密度行列について学ぶ
8：フェルミ統計とボーズ統計
フェルミ分布とボーズ分布について学ぶ
9：フェルミ分布の応用
金属の電子物性の基本的性質を学ぶ
10：ボーズ分布の応用
ボーズ凝縮とボーズ分布の応用について学ぶ
11：スピン系
スピン系の磁性の基本的性質を学ぶ
12：相転移
平均場近似を用いて相転移について学ぶ
13：ランダウ理論
秩序変数に基づく相転移の概念を学ぶ
14：非平衡現象
輸送現象について学ぶ
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】熱力学と量子論の基本的なところを理解しておく。また、講義内容の理解を深めるため、自分で実際に問題を解いてみることが望ましい。
テキスト（教科書）Textbooks
教科書は使用しない。
参考書References
大学演習 熱学・統計力学、久保亮五編、裳華房
統計力学、土井正男著、朝倉書店
統計力学I,II、田崎晴明著、培風館
成績評価の方法と基準Grading criteria
講義毎に出す課題（40%）と期末レポート（60%）によって、総合的に評価する。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
特になし