10001 熱統計物理一

授課老師

課程試聽
林秀豪 教授
清華大學物理系  特聘教授
 
美國加州大學聖塔芭芭拉分校物理博士
 
【經歷】
國家理論科學研究中心科學家(2006~2008)
美國理論物理中心(聖塔芭芭拉)訪問研究員(2004)
國立清華大學95、99、102傑出教學獎
【網站】 http://hsiuhau.wikispaces.com
【領域】
統計力學、普通物理、 熱統計物理、熱物理、應用數學、多體物理
   
 

最新消息

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2019-08-01 *開放式課程誠徵文案撰寫鬼才!!
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2019-08-01 【獨家】10420-10620開放式課程預計拍攝課程資訊!若有變動以當年度課程發佈為主,謝謝!
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2019-08-01 「口袋」名單不嫌多,無涯學海任遨遊!清大OCW App上線囉!
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2019-07-26 2016年清華大學開放式課程簡介
2019-07-26 【誠徵早鳥課程錄影工讀生!】
2019-07-26 10520古籍導讀_真古文與真古文《尚書》與偽古文《尚書》對照表
2019-07-26 【敬祝各位親愛的使用者們 :母親節愉快唷!】
2019-07-26 【敬祝各位親愛的教授 :母親節愉快唷!】
2019-07-26 【2017OCW鬼才招募令】誠徵資訊、美術、剪輯、文書、課程錄影與剪輯工讀生!
2019-07-26 【2017.7/27-7/28】開放式課程系統維護通知!
2019-07-26 【系統維護通知】106/9/3(日)上午7:00-12:00校園主幹網路維護通知!
2019-07-26 【系統升級】字幕系統功能擴增,若有錯誤之處請多多包含!
2019-07-26 【開放式課程字幕校對工讀招募!】已額滿!
2019-07-26 清華大學開放式課程系統升級通知-【課程連動系統】本日新鮮發行中!
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2019-07-26 國立清華大學開放式課程 - 給想體驗如入實境的臨場感,喜歡變化且勇於嘗試的你一個最佳選擇!
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2019-07-26 2018/9.1(六) &9.8(六)2天清華大學主幹網路維護通知!
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2019-07-22 【10810開放式課程誠徵錄影工讀生1名】
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2019-07-22 校園網路與授權軟體服務品質調查,歡迎您踴躍填卷!
2019-07-22 讓資工系志遠教授替您量身打造OS夢幻團隊征戰國際、絕非夢想!
2019-07-22 【2019清大期末教學意見調查問卷】即日起到108/6/16截止,登入〈校務資訊系統〉填問卷, 填完可獲得清華限定紀念品呦!
2019-07-22 【6/5 (三) 開放式課程系統升級暫停服務1天!】
2019-07-22 【宅男大教授,讓你的遊戲設計夢不再沉默!】
2016-05-08 【清華學子們請您懷抱一顆感恩的心說聲:母親節愉快唷!】
2015-10-29 【清華大學】開放式課程 影音重現 加速你(妳)的學習記憶!
2015-05-05 【學習無藩籬─把清大老師帶回家!】只要你有求知的欲望,只要你有學習的熱情,清華大學開放式課程都挺你!
2015-05-05 【清華學子們請您懷抱一顆感恩的心說聲:母親節愉快唷!】
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2012-03-27 【課程】豪豬教授感謝信!
2012-03-27 【管理】傾聽您的心聲,請您踴躍填卷!!
2012-02-05 【管理】普通物理考古題專區

課程大綱

如果說同學的筆記是上課的精華,那老師的筆記就是精華中的精華! 林秀豪教授的熱統計物筆記公布囉! 想知道幽默風趣的豪豬教授的筆記有多可愛嗎? 想 知道80分鐘的課程,是如何幻化成幽默的卡通語言嗎? 

 

教科書
Thermal Physics (second edition, 1980) by Kittel and Kroemer.
一般來說,教科書最好不要太舊,才能跟上科學進展的腳步。很認真地讀了幾本新的教科書,發現 Kittel and Kroemer 寫的熱物理真是經典,也很對我的胃口。當然這和作者都在美國的加州大學任教無關,尤其與 Kroemer 在風光明媚的 Santa Barbara 教書這件事,特別沒有關係。

 

背景知識
General Physics: Temperature, entropy and heat. Bolzmann distribution. Stationary states (energy levels) in quantum physics.
Applied Math: Partial differentiation. Probability theory.
熱統計物理所需的背景知識不多,如果你之前很混,這是你東山再起的好時機。但這並不是說這門課很容易,因為上課內容包含很多新觀念,所以需要相當多的時間才能消化。教科書後面的習題一定要做,不然你跟得上的機率很小。

 

期末成績
學期共有三次評量:兩次期中考與期末考。三次分數加總後,其平均值為期末原始分數,視全班學習狀況於整體比較後,以等第制給定最後的成績。
一定被當的訣竅:習題課出席率低於七成,且期末原始分數低過60分的同學,很抱歉,你的期末成績必定不及格。
一定及格的方法:期末原始分數高於60分的同學,就恭喜你了。
每次考試有6題,每題佔20分,共120分,4題為計算題,1題為論述題,另有1題加分題。計算題由課本習題改寫(一定會改到背答案是沒用的,所以請不要白費力氣),事先演練並徹底瞭解習題,將有效提昇你的分數。論述題有字數與格式規定,請於考前多多練習。加分題是由上課內容延伸而來,有志於物理研究的同學,可以做為學習的指標。

 

上課時間
每星期上兩次80分鐘的課,共160分鐘,上課時間如下:
Mondays (10:10-11:30)
Wednesdays (08:30-09:50)

 

上課進度
下列為預估上課進度與內容,實際進度將視上課狀況調整,請定期瀏覽網頁上的最新消息與課程更新。
 

Week 1  Sep 12 (Mon) 中秋節 
Sep 14 (Wed) L1: multiplicity (Chap 1) 

 

Week 2  Sep 19 (Mon) L2: binary model system (Chap 1) 
Sep 21 (Wed) L3: sharpness of multiplicity function (Chap 1) 

 


Week 3  Sep 26 (Mon) L4: most probable configuration (Chap 2) 
Sep 28 (Wed) 教師節


Week 4  Oct 3 (Mon) L5: temperature (Chap 2) 
Oct 5 (Wed) L6: entropy (Chap 2) 


Week 5  Oct 10 (Mon) 國慶日 
Oct 12 (Wed) L7: Boltzmann factor (Chap 3) 


Week 6  Oct 17 (Mon) L8: partition function (Chap 3) 
Oct 19 (Wed) L9: Helmholtz free energy (Chap 3) 


Week 7  Oct 24 (Mon) L10: Sackur-Tetrode equation (Chap 3) 
Oct 26 (Wed) 1st midterm (Chap 1-3) 


Week 8  Oct 31 (Mon) 發考卷與檢討考卷 
Nov 2 (Wed) L11: Planck radiation law (Chap 4) 


Week 9  Nov 7 (Mon) L12: electrical noise (Chap 4) 
Nov 9 (Wed) L13: phonon and Debye theory (Chap 4) 


Week 10  Nov 14 (Mon) L14: chemical potential (Chap 5) 
Nov 16 (Wed) 全校運動會停課 


Week 11  Nov 21 (Mon) L15: chemical potential, again (Chap 5) 
Nov 23 (Wed) L16: thermodynamic relations and identities (Chap 5)


Week 12  Nov 28 (Mon) L17: Gibbs sum (Chap 5)
Nov 30 (Wed) 2nd midterm (Chap 4-5)


Week 13 Dec 5 (Mon) 發考卷與檢討考卷
Dec 7 (Wed) L18: quantum statistics (Chap 6) 


Week 14 Dec 12 (Mon) L19: Fermi and Bose functions (Chap 6, page 152-160)
Dec 14 (Wed) L20: ideal gas in classical limit (Chap 6, page 160-171) 


Week 15 Dec 19 (Mon) L21: thermal processes for ideal gas (Chap 6)
Dec 21 (Wed) L22: Fermi gas (Chap 7) 


Week 16 Dec 26 (Mon) L23: metal, white dwarf star and nuclear matter (Chap 7)
Dec 28 (Wed) L24: Bose-Einstein condensation 1 (Chap 7)


Week 17 Jan 2 (Mon) L25: Bose-Einstein condensation 2 (Chap 7)
Jan 4 (Wed) L26: superfluidity in Helium (Chap 7) 


Week 18 (Final Week) Jan 11 (Wed) final (Chap6-7)

 

  • 前往課程
    高淑蓉 高等微積分二
    Advanced Calculus II , Conditions for differentiability , Taylor's theorem and Higher derivatives , Implicit function Theorem , The innor product spaces , Constrained Extrema and Lagrange Multiplier , Completeness and Convergence thm
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    宋瓊珠 幾何二
    Geometry II , The Sign of Gauss Curvature , Geometric Interpretation of Gauss Curvature , Vector Field , Ruled Surface , The Intrinsic Geometry of Surfaces: Fundamental Theorem of Surface , Clairaut’s Theorem , Hyperbolic Models
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    吳國安 普通物理
    普通物理 (General Physics) , 牛頓力學 (Newton's Laws) , 動態系統與向量力 (Dynamical Systems & Forces) , 功與能 (Work & Energy) , 位能與力學能守恆 (Potential Energy & Conservation Laws) , 向量微積分 (Vector Calculus) , 線性動量 (Linear Momentum) , 多粒子系統 (Many Particle Systems) 角動量與剛體轉動 (Angular Momentum & Rigid Body Rotation) , 流體與固體 (Fluids & Solids) , 振盪 (Oscillations) , 力學波 (Mechanical Waves) , 聲波 (Sound Waves) , 特殊相對論 (Special Relativity)
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    高淑蓉 高等微積分(一)
    Advanced CalculusI , Theorems of Open Sets , Completeness , The Heine-Borel Theorem , Uniform Continuity , Integration of functions of one variable , Arzela-Ascoli Throrem , The contraction mapping principle , Differentiable mappings
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    宋瓊珠 幾何一
    Geometry I , Parametrized Curves , Space Curves: Moving Frames and Torsion , Global property of plane curves , Regular surface , The Tangent Plane; the Differential of a Map , Orientation of Surfaces , The Geometry of the Gauss Map , Geometry of the Gauss Map , Gauss Curvature in Local Coordinates
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    林碧珍 分數教學
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    焦傳金 生命科學一
    生命科學一(Life Science I) , 水化學(Chemistry of Water) , 能源和生命(Energy and Life) , 細胞信號(Cellular Signaling) , 孟德爾遺傳學(Mendelian Genetics)
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    林秀豪 普通物理二
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