10001 自然科學學群 物理學系

熱統計物理一

林秀豪 教授

物理學系
國立清華大學物理系      特聘教授 
美國加州大學聖塔芭芭拉分校物理       博士

【榮譽】 國立清華大學95、99、102校傑出教學獎
【網站】 https://reurl.cc/01abY9
【研究 統計場論  結合理論建模、數值模擬、機器學習等研究工具,
   興趣】 應用於凝態物理、材料科學、網絡動力學、計算神經科學、醫學影像分析
  等研究課題。

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2024-11-13 11/13-11/15 OE Global
2024-10-16 【EMI英語教學精進中心】歡迎申請「清華英語授課專業成長伴飛計畫」10/28截止! 【Center for EMI Excellence】Apply Now!
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2024-09-23 【 2024未來科技獎名單 】揭曉本校共有14件關鍵指標技術獲獎。恭喜馬席彬教授、曾繁根教授、金雅琴教授 ! 恭喜各位老師 !!
2014-08-25 【開放式課程】10001至10301參考用書與採購指南!
2014-08-11 【開放式課程問卷調查】優質課程推薦請您踴躍填卷!
2014-08-11 開放式課程、磨課師與高三放心學雲端教室學習新知快訊!
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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

Syllabus

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? Reading the essence of Thermal and Statistical Physics. Professor Hsiu-Hau Lin tells you the story of the 80 min. course with his fun cartoons notes.

 

教科書
Textbook 

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。

Generally, the edition of the textbook should be not too old in order to follow the footsteps of progress in science. After finishing reading some new textbooks, I found that Thermal Physics by Kittel and Kroemer is really classic and suitable for me. Of course it has nothing to do with that the authors teach in UC. And it also absolutely has nothing to do with the fact that Kroemer teaches in wonderful Santa Barbara.
 
 
 

背景知識
Pre-requisite

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。It doesn’t require much background information to learn Thermal and Statistical Physics, if you didn’t pay much attention in class before, it is your chance to start all over. And it is definitely not an easy course because there are so many new concepts. You need much time to understand the concepts and do the assignments at the back of the textbook, or it has slight chance for you to catch up in class.

 

 

上課進度
 Syllabus 

♠ 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 Mid-Autumn Festival (Holiday)

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) Teacher's Day
Week 4 Oct 3 (Mon) L5: temperature (Chap 2) 

Oct 5 (Wed) L6: entropy (Chap 2) 
Week 5 Oct 10 (Mon) National Day 

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) Exam questions review 

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) Sports day (Holiday)
   

 

【10210林秀豪教授熱統計物理1手寫筆記】

 

Keyword

關鍵字

  • 熱物理Thermal Physics
  • 普通物理學General Physics
  • 量子物理學Quantum physics
  • 應用數學Applied Math
  • 二元模型系統binary model system
  • 亨姆霍茲自由能Helmholtz free energy
  • 薩克爾-泰特洛德方程Sackur-Tetrode equation
  • 普朗克辐射定律Planck radiation law
  • 聲子與迪拜理論phonon and Debye theory
  • 費米-狄拉克分布/波射-愛因斯坦分佈Fermi-Dirac/Bose-Einstein distribution
  • 費米/波射氣體Fermi/Bose gas
  • 波射-愛因斯坦凝聚Bose-Einstein condensation

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林秀豪 教授

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