Statistische Physik und Thermodynamik (Skript)

Description

Einleitung......Page 5 Boltzmann-Gibbs-Verteilung bzw. kanonische Verteilung......Page 6 Die kanonische Verteilung......Page 24 Die Wärmekapazität......Page 26 Die Freie Energie F......Page 28 Die Entropie S......Page 29 Eigenschaften Zusammengesetzter Systeme......Page 30 Die Zustandsdichte D()......Page 34 Die Zustandsdichte für ein zusammengesetztes System......Page 38 Eigenschaften der Wahrscheinlichkeitsdichte der Energie ()......Page 39 Computersimulation der Dynamik......Page 42 Analytische Rechnung......Page 45 Kanonische Verteilung aus der Addivität und Unabhängigkeit......Page 48 Verteilung aus Entropie-Maximierung......Page 49 Das Zweiniveausystem......Page 52 Suszeptibilität und Fluktuationen......Page 61 Der harmonische Oszillator......Page 63 Gitterschwingungen und Wärmestrahlung......Page 69 Das Stefan-Boltzmann-Gesetz......Page 76 Das Plancksche Strahlungsgesetz......Page 79 Relaxation ins Gleichgewicht eines nichtlinearen Wellenfeldes......Page 84 Klassischer Limes......Page 88 Makroskopische Variablen, Druck und chemisches Potential......Page 93 Minimierung der Freien Energie und Ausintegration von Variablen......Page 95 Der Druck......Page 100 Das chemische Potential......Page 105 Die großkanonische Verteilung......Page 111 Identische Teilchen: Fermionen und Bosonen......Page 114 Das Fermigas......Page 120 Das Bosegas......Page 137 Bose-Einstein-Kondensation......Page 139 Dynamik des Bosekondensats - Die Gross-Pitaevskii-Gleichung......Page 143 Das klassische ideale Gas......Page 147 Das reale Gas: Virialentwicklung......Page 153 Phasenübergänge......Page 158 Das Ising-Modell......Page 159 Monte-Carlo Simulationen......Page 163 Molekularfeld (mean field) Näherung......Page 167 Korrelationsfunktion......Page 172 Suszeptibilität......Page 177 Exakte Lösung des 1D Ising-Modells......Page 185 Exakte Lösung des 2D Ising-Modells......Page 198 Arbeit und Wärme, Zusammenhang mit Entropie......Page 204 Die Gesetze der Thermodynamik......Page 215 Kreisprozesse......Page 220 Konstruktion der Thermodynamik aus den Hauptsätzen......Page 231 Die thermodynamischen Potentiale......Page 242 Phänomenologische Beschreibung des Phasenüberganges......Page 261 Einfache Beobachtungen des Phasenüberganges......Page 264 Der Satz von ,,Clausius-Clapeyron``......Page 268 1. Ordnung vs. 2. Ordnung Übergang......Page 270 Metastabile Zustände......Page 279 Van-der-Waals Zustandsgleichung......Page 281 Der ,,dritte Hauptsatz``......Page 285 Liste der verwendeten Größen......Page 288