《热力学·统计物理学》教学大纲.doc

《热力学·统计物理学》教学大纲 课程性质：专业基础课 课程编码：0711207 适用专业：物理学教育本科 编制时间：2007年2月 修改时间：2008年8月 一、预备知识： 　普通物理课程《力学》、《热学》、《光学》、《电磁学》和《原子物理》，以及《高等数学》，还有《理论力学》的学习，《热学》是其前期课程。 二、教学目的： 热力学与统计物理学课程是高等学校物理学科主干课程体系中四大力学之一，其主要内容都是后续课程中不可或缺的基础，是有承上启下的知识连接作用。通过本课程的学习，通过本课程的学习，应使学生在《热学》的基础上，较深入地掌握热力学与统计物理学的基本概念，系统地理解研究热现象的宏观与微观理论，基本掌握运用有关理论处理具体问题的方法，在逻辑思维和演义推理方面得到进一步训练，提高分析问题和解决问题的能力。结合一些物理学史的介绍，使学生了解如何由分析物理实验结果出发、建立物理模型，进而建立物理理论体系的过程，了解微观物理学对现代科学技术重大影响和各种应用，了解并适当涉及正在发展的学科前沿，扩大视野，引导学生勇于思考、乐于探索发现，培养其良好的科学素质。 三、教学要求： 课程是基础。学生掌握科学的学习方法，培养学生独立思考能力热力学定律了解相变学生能够用物理学微观的统计方法把物理系统的宏观性质与微观粒子的统计规律联系起来。掌握统计物理的基本理论，会用来解决一些基本的和与专业有关的一些热运动方面的问题。掌握热力学的基本规律和统计物理的基本理论，。教学内容及基本要求本章重点和难点： 本章重点和难点： 本章重点和难点： 本章重点和难点： 本章重点和难点： §7.1热力学量的统计表达式；§7.2理想气体物态方程；§7.3麦克斯韦速度分布律； §7.4能量均分定理；§7.5理想气体内能和热容量； §7.6理想气体的熵 ； §7.7固体热容量的爱因斯坦理论；§7.8顺磁性固体；§7.9负温度状态； 基本要求： 1.掌握热力学量的统计表达式的推导过程； 2.理解并掌握配分函数在统计物理中作用及意义； 3.学会写出理想气体配分函数，并用配分函数推导理想气体物态方程、速度分布律及能量均分定理，掌握相应的解题方法； 4.牢记并会应用理想气体内能和热容量的表达式和熵的表达式解题； 5.理解固体热容量的爱因斯坦理论的内容及其意义； 6.了解顺磁性固体及负温度状态的简单知识； 本章重点和难点： 1.；2.掌握；3.；4.。 §8.1热力学量的统计表达式； §8.2弱简并理想玻色气体和费米气体； §8.3玻色-爱因斯坦凝聚；§8.4光子气体；§8.5金属中自由电子气体； §8.6白矮星； §8.7二维电子气与量子霍尔效应； 基本要求： 1.掌握热力学量的统计表达式的推导过程； 2.理解并掌握巨配分函数在统计物理中作用及意义； 3.掌握玻色─爱因斯坦凝聚现象和它与气—液凝聚的区别掌握普朗克公式，光子气体的能量密度；本章重点和难点： 1.理解黑体辐射，光子气体的特性；2.掌握普朗克公式，光子气体的能量密度；3.掌握T=0K时金属中自由电子气有关热力学量的计算；4.理解费米能级的概念：1.了解微正则分布的经典表达式、量子表达式和半表达式2.理解正则分布的推导过程及其物理意义和适用条件3.掌握正则分布的热力学公式及简单应用本章重点和难点： 1）填空题；（2）简答题；（3）计算题；（4）证明题； 4. 本课程总评成绩由期中、期末考试和平时学习情况三部分构成，采用百分制。期末考试成绩占总评成绩的70%，期中考及平时学习情况占总评成绩的30%。 5. 课程学习要求： 每节课进行考勤。无故不到者已旷课论处。杜绝学术不诚实问题（主要包括考试作弊、抄袭、伪造或不当使用在校学习成绩；未经老师允许获取、利用考试材料）。 七、参考书目: 1.汪志诚，《热力学·统计物理》第 2 版，高等教育出版社， 1993． 2.王竹溪，《热力学教程》和《统计物理学导论》第 2 版，北京人民教育出版社， 1965 3.《热力学简程》 王竹溪著 人民教育出版社 1964年一版 4.《统计物理学导论》 王竹溪著 人民教育出版社 1956年一版 5.《热力学》熊吟涛编 人民教育出版社 1979年三版 6.《统计物理学》熊吟涛编 人民教育出版社 1981年一版 7.龚昌德，《热力学与统计物理学》 ,人民教育出版社， 1982 8.《热力学与统计力学》万发宝 董庆彦 陕西人民出版社， 2002 教 学 进 度 计 划 表（春季） 程名称：热力学·统计物理 总学时：64 班级： 物理系 专业： 物理学 教学时间 教 学 内 容 摘 要 （章节名称、讲述的内容提要，实验的名称，课堂讨论的题目） 周学时 学 时 分 配 （备注） 计划