MTF115

Statistisk mekanik och termodynamik (5.0), lp2

Statistisk mekanik finns som en del av den kondenserade materiens fysik. Kursen ansluter till kurser som fasta tillståndets fysik och även kurser i termodynamik. En central fråga inom den statistisk mekaniken är vilka egenskaper (t.ex. symmetrier) på mikroskopisk nivå som har betydelse på det  makroskopiska planet?  Inom statiska mekaniken spelar studiet av modeller en mycket viktig roll. Bilden här till vänster visar ett sådant exempel, den två dimensionell Ising modellen. Denna modell beskriver ett magnetiskt system. Den viktiga frågan man ställer är om denna modell har en magnetisk fasövergång från en ferro-magnet (permanent-magnet) till en para-magnet. Hur denna fasövergång beror på symmetrier i systemet och om det är två eller tre dimensioner eller växelverkans räckvidd. Man är alltså inte ute efter att i detalj beskriva hur den magnetiska fasövergången i t.ex. järn eller nickel fungerar, det är mera om de fungerar på samma sätt, dvs tillhör samma universallitetsklass. Så här förhåller det sig med alla fasövergångar, som t.ex. smältning, kokning, order-disorder etc. Modellerna studeras med till exempel Monte Carlo metoden, där man använder datorer och slumptal för att beräkna modellernas egenskaper. I kursen ingår en sådan uppgift. Fler frågor som ryms inom ämnet statistisk mekanik. är bland annat:

Förkunskaper:
Jag utgår ifrån att du har förberett dig med att läsa Kvantfysik kursen MTF067, MTF107 eller motsvarande. Dessutom behöver du programmeringskunskaper som t.ex. kursen objektorienterad programmering (SMD134) eller motsvarande.

Undervisningsform:
Undervisning sker i form av lektioner med teorigenomgång och problemlösning. I kursen ingår även en stor programmeringsuppgift. Uppgiften består av att studera en modell med hjälp av Monte Carlo simuleringar. Här kommer du att få användning av dina programmeringskunskaper. Programmeringspråket är valfritt. Redovisning sker i form av en poster session, som bildar en trevlig avslutning på kursen.

Tentamensform:
Skriftlig tentamen med differentierade sifferbetyg. Obligatorisk redovisning (muntlig och skriftlig) av Monte Carlo uppgiften.
Rättning av tentamen enligt alternativ A i "Regler för tentamen".  Alternativa examinationsformer kan förekomma.

Examinator: Hans Weber, rum E111, tel. 492088, 
Kursens hemsida:  http://www.mt.luth.se/~weber/kurs/statmek/kursprog.html
Datum för senaste uppdatering: 040311