熱・統計力学（Thermal Physics）[6156]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

　熱力学および統計力学の基本原理を習得させた後，電子工学の分野における物質内の電子の振舞い、電磁場の振る舞いなどを解説し，考え方を理解させる。
　具体的な達成目標
　（１）電気伝導現象を統計力学的な視点から理解できること。
　（２）電磁気現象に類似の現象を電磁気的立場から解釈できること。

＜授業計画＞

第１週 　「ガイダンスとイントロ」：　教科書・参考書の説明，熱力学の復習
第２週 　「エントロピー」：　状態数，ガウス分布，熱平衡
第３週 　「温度」：　温度の定義，冷却
第４週 　「化学ポテンシャル」：　拡散的接触，電気化学ポテンシャル
第５週 　「古典分布」：　ボルツマン分布、ギブス分布
第６週 　「量子統計」：　電子の分布関数，光子の分布関数
第７週 　「理想気体」：　分配関数，古典気体の熱力学的諸量
第８週 　「半導体統計」：　エネルギーバンド図，真性半導体，フェルミ準位
第９週 　「不純物半導体」：　ｐ型およびｎ型半導体、ｐｎ接合
第１０週 「輸送現象」：　ボルツマンの輸送方程式、電気伝導、拡散、熱伝導
第１１週 「熱電現象」：　非平衡熱力学的関係、各種熱電効果
第１２週 「放射とレーザー」：　光子統計、黒体放射、誘導放出
第１３週 「ゆらぎと雑音」：　ゆらぎの自己相関、パワースペクトル、熱雑音
第１４週 「まとめ」

＜成績評価方法及び水準＞

定期試験で最終成績を評価、６０点以上の者に単位を認める。

＜教科書＞

キッテル　「熱物理学」　（丸善）

＜参考書＞

ガイダンスで紹介する。

＜オフィスアワー＞

土曜日１時限終了後、学生食堂にて

＜学生へのメッセージ＞

一般物理、一般化学を取得しておくことが望ましい。できれば電磁気学も。

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