Ders Adı İstatistik Fizik ve Termodinamik
Ders Kodu FZK-306
Dersin Türü Zorunlu
Ders Biriminin Seviyesi Lisans
Yıl 3
Dönem 6.Yarıyıl
AKTS 6
Dersi Veren(ler) 1-Ali KÖKCE
Dersin Yardımcıları
Dersin Öğrenme Çıktıları 1) Makroskobik sistemlerin fiziksel özelliklerini istatistiksel yöntemler kullanarak temel fiziksel yasalar açısından incelemek. 2) Bazı olasılık hesaplarını ve istatistik dağılım fonksiyonlarını öğrenmek. 3) Isı, entropi, sıcaklık gibi temel termodinamik parametreleri tanımlamak ve bunlar arasındaki ilişkiyi belirlemek. 4) Makroskobik sistemlerin denge halini belirlemek. 5) Dengede olmayan makroskobik sistemler arasındaki etkileşmeyi belirlemek
Ders İşleme Biçimi Yüz Yüze
-
Dersin İçeriği 1. Makraskobik Sistemlerin Belirleyici Özellikleri: Denge durumundaki dalgalanmalar, tersinmezlik,denge durumunun özellikleri, ısı ve sıcaklık, 2.Temel Olasılık Kavramları: İstatistik topluluklar, olasılıklar arasında basit bağıntılar, Binom dağılımı, ortalama değerler, Bir spin sisteminde ortalama değerlerin hesaplanması, sürekli olasılık dağılımları, 3.Parçacıklar Sisteminin İstatistiksel Tanımlanması: Bir sisteminin durumunun özellikleri, istatistik önermeler, olasılık hesapları, makroskobik sistemde girilebilir durum sayısı, denge ve tersinmezlik koşulları, sistemler arası etkileşmeler. 4.Isısal Etkileşme: Enerjinin makroskobik sistemler arasında dağılımı, ısısal dengeye yaklaşım, sıcaklık, küçük ısı taşıması, bir ısı deposuna değen sistem, paramagnetizma, ideal bir gazın ortalama enerjisi, ideal bir gazın ortalama basıncı. 5. Mikroskobik teori ve Makroskobik ölçmeler: Mutlak sıcaklığın belirlenmesi, iş, iç enerji ve ısı, ısı sığası, entropi, yoğun ve kapsamlı parametreler. 6.Klasik Yaklaşımda Kanonik Dağılım: Klasik yaklaşım, Maxwell hız dağılımı, molekül demetleri, eş bölüşüm teoremi, eş bölüşüm teoremi uygulamaları, katıların öz ısısı. 7.Genel termodinamik Etkileşme: Durum sayısının dış parametrelere bağlılığı, dengede geçerli genel bağıntılar, ideal bir gaza uygulamalar, termodinamiğin yasaları, denge koşulları, fazlar arası denge, gelişi güzelliğin düzenliliğe dönüşümü 8. Taşıma Süreçlerinin Basit Kinetik Teorisi: Ortalama serbest yol, vizkozluk ve momentum taşınımı, kendiliğinden yayılma ve moleküllerin taşınımı, elektriksel iletkenlik ve yükün taşınımı, 9. Fermi-Dirac dagilimi ve Bose-Einstein istatistigi Fermi-Dirac dağılım kanunu, elektron gazı: Fermi-Dirac istatistiğinin metallerdeki elektronlara uygulanışı, Bose-Einstein dağılım kanunu, foton gazı, katıların ısı sığası, katıların ısı sığası, kuantum istatistiğinde ideal gaz.
Dersin Verildiği Diller Türkçe
Dersin Hedefleri İstatistiğin temel kavramlarını, olasılık hesaplarını, dengede ve dengede olmayan bazı makroskobik sistemlerin fiziksel özelliklerini öğrenmek.
Dersin Amacı Makroskobik sistemlerin fiziksel özelliklerini İstatistik mekaniğin ilkeleri ve termodinamiğin yasaları çerçevesinde anlamak.
WorkPlacement
Hafta Konular  
1 Makraskobik Sistemlerin Belirleyici Özellikleri, Denge durumundaki dalgalanmalar, tersinmezlik, denge durumunun özellikleri, ısı ve sıcaklık,
  Ön Hazırlık: Ders kitabı
2 Temel Olasılık Kavramları, İstatistik topluluklar, olasılıklar arasında basit bağıntılar, Binom dağılımı,
  Ön Hazırlık: Ders kitabı
3 Ortalama değerler, Bir spin sisteminde ortalama değerlerin hesaplanması, sürekli olasılık dağılımları
  Ön Hazırlık: Ders kitabı
4 Parçacıklar Sisteminin İstatistiksel Tanımlanması, Bir sisteminin durumunun özellikleri, istatistik önermeler, olasılık hesapları, Makroskobik sistemde girilebilir durum sayısı, denge ve tersinmezlik koşulları, sistemler arası etkileşmeler
  Ön Hazırlık: Ders kitabı
5 Isısal etkileşim.
  Ön Hazırlık: Ders kitabı
6 Bir ısı deposuna değen sistem, paramagnetizma, ideal bir gazın ortalama enerjisi, ideal bir gazın ortalama basıncı.
  Ön Hazırlık: Ders kitabı
7 Mikroskobik teori ve Makroskobik ölçmeler, Mutlak sıcaklığın belirlenmesi, iş, iç enerji ve ısı, ısı sığası, entropi, yoğun ve kapsamlı parametreler.
  Ön Hazırlık: Ders kitabı
8 Klasik Yaklaşımda Kanonik Dağılım, Klasik yaklaşım, Maxwell hız dağılımı.
  Ön Hazırlık: Ders kitabı
9 Molekül demetleri, eş bölüşüm teoremi, eş bölüşüm teoremi uygulamaları, katıların öz ısısı.
  Ön Hazırlık: Ders kitabı
10 Genel termodinamik Etkileşme, Durum sayısının dış parametrelere bağlılığı, dengede geçerli genel bağıntılar.
  Ön Hazırlık: Ders kitabı
11 İdeal bir gaza uygulamalar, termodinamiğin yasaları, denge koşulları, fazlar arası denge, gelişi güzelliğin düzenliliğe dönüşümü,
  Ön Hazırlık: Ders kitabı
12 Taşıma Süreçlerinin Basit Kinetik Teorisi, vizkozluk ve momentum taşınımı.
  Ön Hazırlık: Ders kitabı
13 Kendiliğinden yayılma ve moleküllerin taşınımı, elektriksel iletkenlik ve yükün taşınımı,
  Ön Hazırlık: Ders kitabı
14 Fermi-Dirac dağılım ve Bose-Einstein istatistiği, Fermi-Dirac dağılım kanunu, elektron gazı: Fermi-Dirac istatistiğinin metallerdeki elektronlara uygulanışı
  Ön Hazırlık: Ders kitabı
No Bölüm Öğrenme Çıktısı Katkı Düzeyi
1 Fizik alanındaki konuların ve bu konulara ilişkin matematik, fen bilimlerine ait diğer alanların temellerini kavrar,kazanılan teorik ve uygulamalı bilgileri fizik alanındaki problemlerin çözümünde kullanabilme becerisine sahip olur. 5
2 Deney tasarlama, gerçekleştirme, verileri analiz etme ve yorumlama yeteneği kazanır. 3
3 Alanının gerektirdiği bilgisayar yazılımı ve donanımı bilgisine sahip olur, bilişim ve iletişim teknolojilerini kullanabilir. 2
4 Mesleki gelişmeleri izleyebilecek seviyede yabancı dil bilgisine sahip olur. 1
5 Karşılaşılan problemler üzerine çözüm üretir; yaşam boyu öğrenmenin gerekliliği bilinci ve bunu gerçekleştirme becerisi kazanır. 5
6 Bilgi ve görüşlerini yazılı ve sözlü olarak etkin bir biçimde aktarır. 4
7 Bireysel sorumluluk alabilme ve gerek alanındaki gerekse disiplinler arası gruplarda çalışabilme yeteneğine sahip olur. 4
8 Mesleki ve etik sorumluluk bilincini öğrenir. 3
9 Çağın ihtiyaç ve sorunları hakkında bilgi sahip olur; yerel ve küresel sorunların çözümüne alanı ile ilgili getirilen çözümlerin evrensel ve toplumsal etkilerini değerlendirebilme becerisini kazanır. 4
10 Fizik alanı ile ilgili modern ve teknolojik yöntem, teknik ve cihazları kullanma becerisi kazanır. 4
11 0
12 0
13 0
14 0
15 0
16 0
17 0
18 0
19 0
Yarıyıl İçi Çalışmaları Sayısı Katkı Payı
Ara Sınav 1 100
Kısa Sınav 0 0
Ödev 11 0
Devam 0 0
Uygulama 0 0
Labaratuvar 0 0
Proje 0 0
Atölye 0 0
Seminer 0 0
Arazi Çalışması 0 0
TOPLAM 100
Yıliçinin Başarıya Oranı 40
Finalin Başarıya Oranı 60
TOPLAM 100
AKTS kredilerinin belirlenmesinde öğrenci işyükü anketlerinden faydalanılmaktadır.
Etkinlik Sayısı Süresi Toplam
Ders Süresi (Sınav Haftaları Hariç) 14 5 70
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi 14 4 56
Ödevler 11 4 44
Sunum 0 0 0
Proje 0 0 0
Laboratuar Çalışması 0 0 0
Arazi ya da Alan Çalışması 0 0 0
Ara Sınavlar 1 10 10
Yarıyıl Sonu Sınavı 1 15 15
İşyükü Saati (30) 30
Toplam İşyükü / Saat 195    
Dersin Akts Kredisi 6    
Ders Notu Reif, F., İstatistik Fizik, Berkeley Fizik Dersleri, Cilt-5 Çeviri: T. N.Durlu, Y. Elerman, Bilim Kitapevi, 1990, Ankara
Diğer Kaynaklar Alonso M, Finn E. J., Üniversite Fiziği, Cilt-3, Kuantum ve İstatistik Fizik, Çeviri Ed.:S. Bahçeli, Ders Notu.
Materyal
Dökümanlar
Ödevler
Sınavlar
Materyal Diğer
Planlanmış Öğrenme Faaliyetleri ve Öğretim Yöntemleri
Konferanslar, Uygulamalı Dersler, Sunumlar, Seminerler, Projeler, Laboratuar Uygulamaları(gerekirse)