統計力学

statistical mechanics

一.分子運動論

1.気体の状態方程式    P V = n R T

2.速度の分布

二.熱力学

1.自由エネルギー

2.熱力学の第一法則

3.熱容量と比熱

4.エンタルピー

5.エントロピー

6.ヘルムホルツ関数

7.化学ポテンシャル

8.示強変数と示量変数

三.熱力学関数と微分形

1.偏微分

2.全微分

3.ボイル・シャルルの法則と偏微分

4.状態方程式と偏微分

5.熱力学関数と微分形

6.粒子数が変化する場合への対応

7.マックスウェル関係式

8.ルジャンドル変換

9.熱力学関数への応用

四.エントロピーと状態数

1.エントロピーと状態数   ← ボルツマン定数

2.混合のエントロピー

3.確率とエントロピー

4.平衡状態とエントロピー

五.ミクロカノニカル集団

1.等重率の原則

2.ミクロカノニカル集団の分布

六.ミクロカノニカル分布の応用

1.運動量空間

2.運動量と状態数

3.単位胞の大きさ

4.状態密度と状態数

5.エネルギー状態密度

6.N個の粒子の状態数

7.エントロピー

8.エントロピーの示量性

七.カノニカル集団

1.結合のエントロピー

2.分配関数

3.3粒子系のカノニカル分布

4.縮重度

5.エネルギーの分布

6.連続関数への分散

7.量子化条件

8.カノニカル文武とミクロカノニカル分布

八.グランドカノニカル集団

ミクロカノニカル集団 エネルギーも粒子も外部とのやりとりのない孤立した系
カノニカル集団 外部とエネルギーのみ、やりとりが許されている系
グランドカノニカル集団 エネルギーも粒子も外部とやりとりが可能となる系

1.大分配関数

2.グランドカノニカル分布の例

3.大分配関数と分配関数

4.ゆらぎ

5.グランドポテンシャル

九.量子統計

一〇.理想フェルミ気体

1.フェルミエネルギー

2.フェルミ分布関数

3.有限温度におけるフェルミ分布

4.内部エネルギー

一一.理想ボーズ気体

1.ボーズ分布関数

2.有限温度におけるボーズ分布

3.ボーズ凝縮

4.ボーズ気体のエネルギー