熱統計物理二

(I) 課程簡介

授課老師:林秀豪教授
上課時間:M3M4W2 (普實130室)
教科書:Thermal Physics (2nd edition) by C. Kittel and H. Kroemer.
課程筆記與影音:國立清華大學開放式課程網頁 「熱統計物理二」

(II) 成績評量

April 24 (Wed) 可繳交報告初審
June 5 (Wed) 期末報告期限

1. 學期成績包括三部分的評量:習題 (30%)、互評短報 (30%)、期末報告 (40%)作為原始分數為基
礎,視全班學習狀況做整體比較後,以等第制給定最後的成績。

2. 習題共8回於星期三課堂繳交,詳細日期見下。

3. 組成報告小組,每組1-3人,選定2-3個主題做深入研究與探討。報告時間10-15分鐘,其餘學生亦
需繳交簡短的評量短報。

4. 每位學生於期末須繳交一份書面報告,以LaTEX專業語言呈現。書面報告須包含三部分:提問與簡
介、本文、結論,取材自每週主題,但不受限於教科書內容。針對此書面報告,另附上簡短自評,包
括報告成績、學習與書寫流程與時間、優劣處分析等等,自評須繳交但不列入計分。


(III) 課程內容

本學期上課內容分為五大主題:
(1) Heat engine
(2) Phase transition
(3) Binary mixture
(4) Semiconductor physics
(5) Transport phenomena

Week 1
Feb 18 (Mon) 課程簡介
Feb 20 (Wed) 報告形式介紹

Week 2
Feb 25 (Mon) Carnot heat engine
Feb 27 (Wed) second law of thermostatistics

Week 3
Mar 4 (Mon) free energy 1
Mar 6 (Wed) free energy 2 (HW #1)

Week 4
Mar 11 (Mon) van der Waals equation
Mar 13 (Wed) 小組報告

Week 5
Mar 18 (Mon) phase transition
Mar 20 (Wed) 小組報告 (HW #2)

Week 6
Mar 25 (Mon) Landau theory of phase transitions
Mar 27 (Wed) 小組報告

Week 7
Apr 1 (Mon) binary mixtures
Apr 3 (Wed) 小組報告 (HW #3)

Week 8
Apr 8 (Mon) 校際運動週
Apr 10 (Wed) (BBC video) quest for absolute zero

Week 9
Apr 15 (Mon) electrons and holes in semiconductors
Apr 17 (Wed) 小組報告 (HW #4)

Week 10
Apr 22 (Mon) non-equilibrium semiconductors
Apr 24 (Wed) 小組報告

Week 11
Apr 29 (Mon) diffusion and effusion
May 1 (Wed) 小組報告 (HW #5)

Week 12
May 6 (Mon) Boltzmann transport equation
May 8 (Wed) 小組報告

Week 13
May 13 (Mon) Brownian motion
May 15 (Wed) 小組報告 (HW #6)

Week 14
May 20 (Mon) fluctuation-dissipation theorem
May 22 (Wed) 小組報告

Week 15
May 27 (Mon) Fokker-Planck equation
May 29 (Wed) 小組報告 (HW #7)

Week 16
June 3 (Mon) Navier-Stokes equation
June 5 (Wed) 小組報告

Week 17
June 10 (Mon) quantum transport
June 12 (Wed) 小組報告 (HW #8)

Week 18 (Final Week)
June 19 (Wed) 報告發還與檢討