| 科目名 |
固体物性論 |
| 担当教員 |
谷脇 雅文 |
| 対象学年 |
1年,2年 |
クラス |
院：専門001 |
| 講義室 |
Ｂ１０５ |
開講学期 |
１学期 |
| 曜日・時限 |
月１,木１ |
単位区分 |
選択 |
| 授業形態 |
一般講義 |
単位数 |
2 |
| 準備事項 |
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| 備考 |
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| 授業の詳細1 |
講義の目的
固体物性論は、電子論を基盤として展開されるが、この講義では、熱力学を主軸として固体論をとりあつかう。
講義の進め方
セミナー形式、
達成目標
熱力学の正しい理解と固体反応・物理への応用力をやしなう |
| 授業の詳細2 |
講義計画
1）熱力学第一法則
2）熱力学第二法則と自由エネルギー
3）エントロピーの統計
4）熱力学第三法則
5）熱力学的性質と物理的性質
6）不均一系
7）溶体
8）溶体の問題に対する準化学的方法
9）平衡
10）2成分系の自由エネルギー
11）界面の熱力学
12）結晶欠陥
13）元素結晶の欠陥
14）化合物結晶の欠陥 |
| 授業の詳細3 |
（熱・統計力学）
9. 熱力学
熱力学の復習を行う.特に温度の定義、熱力学第一法則、第二法則、エントロピーの概念と、熱力学の枠組みを再確認しておこう.
10. 量子統計の方法
量子統計でつかわれる数学的方法は、場合の数である.順列・組み合わせを見直しておこう.そして、統計力学の前提となるアプリオリ等確率の原理を学ぶとともに、エネルギー状態、微視的状態、巨視的状態の定義を行う.
11. 量子統計
粒数およびエネルギー状態数が小さい場合について、実際に各種の統計を行って、巨視的状態を求めてみる.一つの状態をとる粒子数に制限が無い場合をボーズ=アインシュタインの統計、粒子数が1個の場合をフェルミ＝ディラックの統計と言う.
12. エントロピーの統計的解釈
熱力学で定義されたエントロピーを統計力学の立場から解釈する.
13. 14. 分布関数
量子統計の結果を、粒子数が大きい場合に拡張する.エントロピー最大を与える巨視的状態を、ラグランジュの未定定数法を用いて求める.ここで求めた結果と量子論から、いわゆる電子論の骨格ができる.
15.試験
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| 授業の詳細4 |
備考：数学、物理学（力学、熱力学）は履修しておいて欲しい.
テキスト： 固体の熱力学（Swalin著、コロナ社）
参考書：「熱力学・統計力学」シアーズ・サリンジャー著、堂山昌男訳（共立出版）
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| 授業の詳細5 |
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| 授業の詳細6 |
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| 授業の詳細7 |
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| 授業の詳細8 |
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| 授業の詳細9 |
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| 授業の詳細10 |
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