FİZ5039 İstatistik Mekanik IBahçeşehir ÜniversitesiAkademik Programlar UYGULAMALI MATEMATİK (TÜRKÇE, TEZSİZ)Öğrenciler için Genel BilgiDiploma EkiErasmus BeyanıUlusal YeterliliklerBologna Komisyonu
UYGULAMALI MATEMATİK (TÜRKÇE, TEZSİZ)
Yüksek Lisans TYYÇ: 7. Düzey QF-EHEA: 2. Düzey EQF-LLL: 7. Düzey

Ders Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu Ders Adı Yarıyıl Teorik Pratik Kredi AKTS
FİZ5039 İstatistik Mekanik I Güz
Bahar
3 0 3 12
Bu katalog bilgi amaçlıdır, dersin açılma durumu, ilgili bölüm tarafından yarıyıl başında belirlenir.

Temel Bilgiler

Öğretim Dili: Turkish
Dersin Türü: Departmental Elective
Dersin Seviyesi: LİSANSÜSTÜ
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Doç. Dr. MUHAMMED AÇIKGÖZ
Opsiyonel Program Bileşenleri: Yok
Dersin Amacı: Çok sayıda klasik ve kuantum parçacıklarından oluşan makroskopik sistemlerin fiziksel özelliklerini tanımlayan temel bilgiler edindirmek.

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
Çok sayıda klasik ve kuantum parçacıklarından oluşan makroskopik sistemlerin fiziksel özelliklerinden faydalanmak.
Temel termodinamik yasaları ve makroskopik sistemlerin parametrelerinin istatistiksel hesapları ile ilgili bilgiler edinmek.
İstatistiksel dağılımları uygulamak.

Dersin İçeriği

Bu derste klasik ve kuantum parçacıklarından oluşan makroskopik sistemlerin fiziksel özellikleri öğretilecektir.

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Hamilton denklemleri. Faz uzayı. İstatistik ve olasılık. Mikrokanonik topluluk. Liouville denklemi.
2) Kuantum sistemleri. Enerji spektrumu. İstatistik matris ve onun özellikleri. Entropi. Dengesiz sistemlerde entropi.
3) Termal denge ve sıcaklık. Kuazistatik ve adiabatik prosesler. İç ve dış parametreler. Basınç.
4) Makroskopik sistemde yapılan iş ve enerjinin korunumu. Dönüşümlü prosesler ve entropi. Sapmalar.
5) 1-ci Termodinamik Yasası. Termodinamik potansiyeller. Termodinamik eşitlikler. Joule-Tomson ve Joule Prosesleri, Magnetokalorik Etki
6) İkinci Termodinamik Yasası, Carnot teoremi, Clausius eşitsizliği. Üçüncü Termodinamik Yasası, Nernst teoremi. Termodinamik parametreler ve parçacık sayısı.
7) Mikrokanonik dağılım. Eşbölüşüm teoremi. Klasik ideal gaz. Gibbs paradoksu. Kanonik Gibbs dağılımı.
8) Maxwell dağılımı. Büyük kanonik dağılım. Büyük kanonik dağılımın uygulamaları
9) Boltzmann dağılımı. Serbest enerji ve durum denklemi. İki ve çok atomlu ideal gaz.
10) Reel gazlar, Van-der-Waals denklemi.
11) Fermi-Dirac ve Boze-Einstein dağılımları. Dengesiz Fermi ve Bose gazları.
12) İdeal Fermi ve Bose gazları.
13) Yozlaşmış Fermi ve Bose gazları. Siyah cisim ışıması.
14) Bose sıvısı. Süper akışkanlık.

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar: Landau, Lifshitz - Statistical Physics, Part 1.
Diğer Kaynaklar: K. Huang - Statistical Mechanics
Kubo - Statistical Mechanics

Değerlendirme Sistemi

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Ödev 5 % 20
Ara Sınavlar 1 % 40
Final 1 % 40
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 60
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 40
Toplam % 100

AKTS / İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Aktivite Sayısı Süre (Saat) İş Yükü
Ders Saati 14 3 42
Sınıf Dışı Ders Çalışması 14 4 56
Ödevler 5 10 50
Ara Sınavlar 1 22 22
Final 1 30 30
Toplam İş Yükü 200

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 En Yüksek
           
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı
1) Matematik ile ilgili kavramları özümseyebilme ve bu kavramları ilişkilendirebilme.
2) Temel matematiksel beceriler (problem çözme, akıl yürütme, ilişkilendirme, genelleme) ve bu becerilere dayalı yetenekler edinebilme. (Rasyonel düşünme tekniği kazandırabilme)
3) Eleştirel ve yaratıcı düşünmenin ve problem çözme becerilerinin gelişimi için uygun yöntem ve tekniklerle etkinlikler düzenleyebilme.
4) Çalışma hayatı ve sosyal yaşam ile ilgili konularda bireysel ve takım çalışmaları yapabilme.
5) Alanı ile ilgili konularda düşüncelerini ve konulara ilişkin çözüm önerilerini yazılı ve sözlü olarak aktarabilme.
6) Matematiksel bilgi birikimlerini teknolojide kullanabilme.
7) Gerçek dünya problemlerinde Matematiksel prensipleri uygulayabilme.
8) Farklı disiplinlerin yaklaşım ve bilgilerini Matematikte kullanabilme.
9) Matematik alanındaki bir problemi, bağımsız olarak kurgulayabilme, çözüm yöntemi geliştirebilme, çözebilme, sonuçları değerlendirebilme ve gerektiğinde uygulayabilme.
10) Gerçek dünya problemlerinde Matematiksel prensipleri uygulayabilme.
11) Yalnız veya bir ekibin elemanı olarak araştırma yapmak, bir projenin ilgili her adımında etkili olmak, karar verme süreçlerine katılmak, zamanı etkili kullanarak proje planlamak ve yürütmek.
12) Kendisini geliştirmek ve matematiğin kullanıldığı alanlarda modelleme yapabilecek seviyede gerekli bilgi birikimini elde etmek.