Fortgeschrittene Statistische Mechanik 1
Advanced Statistical Mechanics 1

Modul PH2015

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

PH2015 ist ein Semestermodul in Englisch auf Master-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.

Die Gültigkeit des Moduls ist bis WS 2014/5.

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h  h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2015 ist der Studiendekan der Fakultät Physik.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Topics:

  • Non-equilibrium thermodynamics (entropy production, stationary non-equilibrium states, Onsager relations)
  • Causality and Fluctuations (Kramers-Kronig relations, fluctuation-dissipation theorem)
  • Stochastic Processes (Markov processes, Master equation approach, Brownian motion, Langevin equation, Fokker-Planck equation)
  • Kinetic models (Boltzmann equation, H-Theorem, Enskog Method)

Lernergebnisse

At the end of the module ASM-I students are able to formulate and classify simple non-equilibrium systems in terms of their entropy production and to derive response functions from the Fluctuation-dissipation theorem. They can derive the relation between different formalisms of describing stochastic processes. They have also insight into basic kinetic processes.

Voraussetzungen

Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudium hinausgehen.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lern- und Lehrmethoden

lecture, beamer presentation, board work, exercises in individual and group work

Medienformen

practise sheets

Literatur

  • Non-equilibrium thermodynamics, de Groot and Mazur
  • The Fokker-Planck Equation, Risken
  • Stochastic processes in physics and chemistry, N. G. van Kampen

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer mündlichen Prüfung wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet.

Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit §12 (8) APSO auch schriftlich abgehalten werden, in diesem Fall ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 60 Minuten.

Hinweise zu assoziierten Modulprüfungen

Die Prüfung zu diesem Modul kann auch gemeinsam mit der Prüfung zum assoziierten Folgemodul PH2016: Advanced Statistical Mechanics 2 / Fortgeschrittene Statistische Mechanik 2 nach dem Folgesemester abgelegt werden. In diesem Fall müssen Sie sich für beide Prüfungstermine erst im Folgesemester anmelden.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten. Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.