タイトル

開講年度 開講学部等
2025 理学部
開講学期 曜日時限 授業形態 AL（アクティブ・ラーニング）ポイント
前期前半 金7～8 講義  
時間割番号 科目名[英文名] 使用言語 単位数
1041210046 統計力学Ⅲ 日本語 1
担当教員（責任）[ローマ字表記] メディア授業
齊藤　遼[SAITOH Ryo] ー
担当教員[ローマ字表記]
齊藤　遼　[SAITOH Ryo]
特定科目区分   対象学生 令和3年度以降入学者対象 対象年次 4～
ディプロマ・ポリシーに関わる項目 カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
授業の目的と概要
統計力学に関する基礎的事項に関する講義を行う。本講義は独立な２つのトピックを扱う。まず前半では、強磁性体のイジング模型を題材として「相転移と臨界現象」について講義する。後半ではテーマを変え、平衡状態から外れた系の取り扱いの例として、ボルツマン方程式による「初等輸送論」について解説する。
授業の到達目標
マクロな系に見られる相転移・臨界現象が、これまで学んできた知識を使ってどのように記述できるかを学ぶ。また、そのために必要となる相互作用をもつ系の取り扱いを学び、進んだ問題を解く力を身につける。さらに、輸送現象の取り扱いを通して、物理現象の時間的経過を確率過程として扱う考え方に習熟する。
授業計画
【全体】
まず初回で、これまで学んできた統計力学の基礎事項についておさらいする。続く講義前半（第２-5回）では、相転移・臨界現象について講義する。まず相転移・臨界現象はどのような現象かを説明し、次にイジング模型を使って相転移・臨界現象が統計力学的方法によってどのように記述できるかを学ぶ。残る３回（第6-8回）を使って、ボルツマン方程式による「初等輸送論」を学ぶ。各テーマが終わるごとに演習の時間を設け、学習した内容のさらなる習熟を目指す。
項目 内容 授業時間外学習 備考
第1回 統計力学基礎振り返り 統計力学IとIIで学んだ基礎的事項について、概観する。 統計力学IとIIで学んだ事項について、復習をしておくこと。（学修時間の目安：2時間以上）
第2回 講義：相転移・臨界現象 相転移・臨界現象とは何かをまず説明し、その具体例を紹介する。 講義内容の予習と復習（学修時間の目安：4時間以上）
第3回 講義：1次元イジング模型 相互作用を持つ系の例としてスピン系を導入し、1次元イジング模型を使って磁化といった概念を説明する。 講義内容の予習と復習（学修時間の目安：4時間以上）
第4回 講義：2次元（N次元）イジング模型 相転移を実際に起こす例として、2次元イジング模型を取り上げる。また、その分配関数の近似的計算法についても学ぶ。 講義内容の予習と復習（学修時間の目安：4時間以上）
第5回 演習：相転移と臨界現象 相転移・臨界現象に関する問題を解いてもらい、解説を行う。 出題される問題について予習と復習（学修時間の目安：4時間以上）
第6回 講義：初等輸送論入門 輸送現象やその取り扱いについて、導入的解説を行う。 講義内容の予習と復習（学修時間の目安：4時間以上）
第7回 講義：ボルツマン方程式 輸送現象を取り扱う方法の例として、ボルツマン方程式を紹介する。 講義内容の予習と復習（学修時間の目安：4時間以上）
第8回 演習：初等輸送論 輸送現象に関する問題を解いてもらい、解説する。 出題される問題について予習と復習（学修時間の目安：4時間以上）
※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注
・授業全体で、AL（アクティブ・ラーニング）が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A：グループワーク】、【B：ディスカッション・ディベート】、【C：フィールドワーク（実験・実習、演習を含む）】、【D：プレゼンテーション】
A: --%　B: --%　C: --%　D: --%
成績評価法
レポート　100%
教科書にかかわる情報
備考
教科書は指定しません。講義ノートを用意します。
参考書にかかわる情報
参考書 書名 統計力学 ISBN 9784061572089
著者名 北原和夫, 杉山忠男著 出版社 講談社 出版年 2010
参考書 書名 大学演習熱学・統計力学 ISBN 9784785380328
著者名 久保亮五編 出版社 裳華房 出版年 1998
参考書 書名 非平衡統計力学 ISBN 03868257
著者名 早川尚男 出版社 サイエンス社 出版年 2007
備考
図書館などで様々な教科書を読んでみて、自分に合ったものを見つけて下さい。
メッセージ
統計力学IとIIの内容をしっかりと復習しておいて下さい。　また、分からないところが出てきたら、担当教員や寺子屋へ積極的に質問しに行きましょう。
キーワード
持続可能な開発目標（SDGs）

  • 質の高い教育をみんなに
  • ジェンダー平等を実現しよう
(教育)すべての人に包摂的かつ公正な質の高い教育を確保し、生涯学習の機会を促進する。
(ジェンダー)ジェンダー平等を達成し、すべての女性及び女児の能力強化を行う。
関連科目
熱力学、統計力学I、統計力学II
履修条件
連絡先
齊藤　遼
居室： 理学部本館 2階204
メール： rsaito@yamaguchi-u.ac.jp
オフィスアワー
希望する時間帯（2, 3候補）を記入し、　上記連絡先へメールをして下さい。随時対応します。

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