Статистична фізика, як навчальна дисципліна

Статистична фізика – наука, що вивчає закономірності, що характеризують поведінку і властивості макроскопічних систем. Під макроскопічною системою розуміється система, що складається з дуже великого числа частинок (атомів, молекул, електронів, іонів тощо).

З одного боку, для того щоб описати стан макроскопічної системи, можна описати рух кожної частки, що входить до складу макроскопічної системи, з урахуванням їх взаємодії між собою і відповідних граничних умов. Однак будь-яка макроскопічна система складається з дуже великого числа частинок. Навіть сама оптимістична оцінка показує, що на це потрібен час, сумірний з часом існування Всесвіту. Тому такий підхід в принципі можливий, але практично не реалізується.

В даний час для опису стану макроскопічних систем використовують два методи – термодинамічний і статистичний.

Термодинамічний метод є феноменологічним методом, оскільки не спирається ні на які моделі про будову речовини і взаємодії між собою складових його частинок. Основним завданням термодинамічного методу є встановлення взаємозв'язків між макроскопічними величинами, вимірюваними в дослідах, такими як тиск, об'єм, температура, концентрація, напруженості електричного і магнітного полів і т. д.

Статистичний метод, навпаки, заснований на модельних атомно-молекулярних уявленнях про будову макроскопічної системи. Знаючи закони взаємодії частинок між собою і використовуючи апарат теорії ймовірностей, можна встановити поведінку всієї макроскопічної системи в цілому.

Термодинамічний і статистичний методи не суперечать, а, навпаки, доповнюють один одного, тому останнім часом активно стала розвиватися наука – статистична термодинаміка.

Навчальний курс «Статистична фізика» призначено для студентів, які навчаються за напрямом «Електроніка та мікроелектроніка». В ньому викладені основні положення, необхідні для вивчення таких курсів, як «Фізика твердого тіла», «Матеріали і елементи електронної техніки» і т. д.

Цілями освоєння дисципліни "Статистична фізика" є:

- отримання уявлення про взаємовідносини механіки та статистичної фізики;

- одержання уявлень про основні принципи, структури, та задачі статистичної фізики;

- одержання відомостей про найважливіші фізичні статфізичні моделі;

- одержання інформації про сучасні математичні структури та методи дослідження систем великого числа частинок;

- розвиток статфізичної інтуїції, тобто навичок формулювання задач, побудови і дослідження теоретико-фізичних моделей статистичної фізики.

У результаті освоєння дисципліни студент повинен:

- мати уявлення про фізичні підстави статистичної фізики, розуміти взаємовідносини статистичної фізики з класичною і квантовою механіками, термодинамікою і теорією ймовірності.

- мати поняття про основні принципи та поняття статистичної фізики: термодинамічний і статфізичний опис, фазовий простір, статистичні ансамблі, розподіл Больцмана-Гіббса і поняття статистичної суми, фазові переходи 1-го і 2-го роду, особливості нерівноважних систем, флуктуаційно диссипаційних співвідношеннях.

- володіти математичним апаратом статистичної фізики, включаючи базові поняття і техніку теорії ймовірності, теорії великих ухилень випадкових процесів, методу середнього поля, ренормгрупи.

- вміти вирішувати завдання про обчислення, статистичну суму, знаходження термодинамічних величин, виведення рівнянь стану, побудову фазових діаграм, обчислення критичних індексів, обчислення кінетичних коефіцієнтів.

- володіти навичками самостійної побудови простих моделей статистичної фізики.

Свою увагу розвитку курсу приділяли такі вчені: А. І. Ансельм, І. П. Базаров, Ю. Б. Румер, М. Ш. Ривкін та ін.

Отже, якщо Вам потрібно багато часу, щоб самостійно написати якусь роботу, а термін піджимає, необхідно купити магістерську роботу чи курсову з курсу «Статистична фізика» пишіть у компанію ІЦ «KURSOVIKS». Ми радо Вам допоможемо у цьому.