SI2520 Statistisk mekanik för icke-jämviktssystem 7,5 hp
System som inte är i jämvikt är mycket vanligare i naturen än de som inte är det. Den här kursen ger en introduktion till idéer och angreppssätt för att studera system i statistisk mekanik som inte är i jämvikt, och som är tidsberoende. Kursen börjar med en genomgång av ursprunget till irreversibilitet och termodynamikens andra lag, som är grundläggande för jämvikts statistik mekanik. Därefter följer ett antal olika metoder för att studera icke-jämviktssituationer på olika detaljnivå. Huvuddelen av kursen behandlar effektiva beskrivningar med hjälp av stokastiska processer, som påminner om enkla slumpvandringar. För övrigt diskuteras Boltzmannekvationen, som ger en mikroskopisk beskrivning av transport i tunna gaser, och leder vidare till en hydrodynamisk beskrivning på längre längdskalor. Slutligen, behandlas den linjära regimen nära jämvikt, där man kan få den linjära responsen hos ett system från dess jämviktsfluktuationer, via fluktuations-dissipations teoremet.
Välj termin och kursomgång
Välj termin och kursomgång för att se aktuell information och mer om kursen, såsom kursplan, studieperiod och anmälningsinformation.
Kursval
Gäller för kursomgång
VT 2025 Start 2025-01-14 programstuderande
Anmälningskod
61134
Innehåll och lärandemål
Kursinnehåll
- Irreversibilitet och den andra lagen
- Brownsk rörelese: Slumpvandringar, Langevinekvationer, Fokker-Planck ekvationer, mm.
- Stokastiska processer i fysiken: Master ekvationer, Lösningsmetoder, mm.
- Boltzmannekvationen: Transport, H-theoremet, Konservationslagar och hydrodynamik.
- Linjär respons terori: Kubo formeln, Fluktuations-dissipations teoremet, Onsager relationer.
Lärandemål
Efter kursen ska du
- ha en bred överblick över begrepp, metoder och angreppssätt inom icke-jämvikts statistisk fysik.
- kunna modellera nya fysikaliska situationer med hjälp av de metoder som exemplifieras i kursen.
- kunna generalisera och tillämpa metoderna på nya problem.
- ha fått en inblick i mer avancerade metoder som knyter an till modern forskning.
Kurslitteratur och förberedelser
Särskild behörighet
Engelska B/Engelska 6
Rekommenderade förkunskaper
Grundläggande statistisk fysik och lite kvantmekanik.
Utrustning
Kurslitteratur
Examination och slutförande
När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.
Betygsskala
Examination
- TEN1 - Tentamen, 7,5 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.
Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.
Övriga krav för slutbetyg
Lösning av hemtal. Doktorandstudenter får munta.
Möjlighet till komplettering
Möjlighet till plussning
Examinator
Etiskt förhållningssätt
- Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
- Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
- Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.
Ytterligare information
Kursrum i Canvas
Ges av
Huvudområde
Utbildningsnivå
Påbyggnad
Kontaktperson
Övrig information
Läskurs vid få deltagare.