Theoretical Physics 4: Statistical Physics/ Thermodynamics - Interactive curriculae of TU Ilmenau

The interactive curriculae provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).

You can find all details on planned lectures and classes in the course catalogue.

Please note that this page is no longer updated. All modules and study plans from PO version 2021 onwards (Bachelor and Master study programs) are now available on the Campus Portal.

module properties Theoretical Physics 4: Statistical Physics/ Thermodynamics in degree program Bachelor Technische Physik 2023
module number	201126
examination number	240284
department	Department of Mathematics and Natural Sciences
ID of group	2426 (Theoretical Physics II / Computational Physics)
module leader	Prof. Dr. Kathy Lüdge
term	winter term only
language	Deutsch
credit points	5
on-campus program (h)	56
self-study (h)	94
obligation	obligatory module
exam	examination performance with multiple performances
details of the certificate	Das Modul Theoretische Physik 4: Statistische Physik / Thermodynamik mit der Prüfungsnummer 240284 schließt mit folgenden Leistungen ab: mündliche Prüfungsleistung über 30 Minuten mit einer Wichtung von 80% (Prüfungsnummer: 2400874) alternative semesterbegleitende Studienleistung mit einer Wichtung von 20% (Prüfungsnummer: 2400875) Details zum Abschluss Teilleistung 2: eigenständige Bearbeitung von Übungsaufgaben und deren Präsentation HINWEIS: Nach individueller Absprache können fehlende Kompetenzen, die bei der eigenständige Bearbeitung von Übungsaufgaben und der Präsentation der Lösungen nicht erworben wurden, nachgewiesen werden.
link to Moodle course	Kurs:" title="link to Moodle course" target="_blank">https://moodle.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=4266">Kurs:
teacher	Prof. Dr. Lüdge, Kathy
signup details for alternative examinations	Dieses Modul enthält mindestens eine alternative semesterbegleitende Abschlussleistung. Bitte beachten Sie, dass diese in der Regel schon zu Beginn des Semesters, in dem diese angeboten wird, angemeldet werden muss. Über die Details und Zeiträume dazu werden Sie vom Lehrenden und/oder dem Prüfungsamt informiert. Fragen Sie gegebenenfalls unbedingt beim Lehrenden nach. This module contains at least one alternative exam part. Please note that this must usually be registered at the beginning of the semester in which it is offered. The lecturer and/or the examination office will inform you about the details and time periods. If necessary, be sure to ask the lecturer.
maximum number of participants
previous knowledge and experience	Erwünscht sind Grundkenntnisse der Elektrodynamik wie sie in der Vorlesung "Elektrizitätslehre und Optik" gelehrt werden sowie vertiete mathematische Kompetenzen, wie sie in der Vorlesung Quantenmechanik 1 vermittelt und im Fach DGL und Fouriertransformation werden. Für den Simulationen sind Programmierkenntnisse gemäß dem Modul Theoretische Physik 1 vorausgesetzt.
learning outcome	Die Studierenden lernen zu verstehen, dass die statistische Betrachtungsweise von Systemen mit vielen Freiheitsgraden zu experimentell verifizierbaren Ergebnissen führt. Sie kennen die Statistische Physik als mikroskopische Grundlage der Thermodynamik. Sie haben ein gutes Verständnis des Ensemblebegriffes und von Erwartungswertbildung. Durch den Simulationskurs sind die Studierenden befähigt, physikalische Probleme zu erfassen, zu verstehen und so aufzubereiten, dass eine Modellierung ein quantitatives Verständnis des Sachverhaltes ermöglicht. Während der Vorlesungen haben die Studierenden wichtige Methoden kennengelernt und verstanden und sind in der Lage, diese in den Übungen zu trainieren und zu verwenden. Sie können sich gegenseitig durch Fragen helfen, das Verständnis der Lehrinhalte zu vertiefen.
content	Statistische Begründung der thermodynamischen Konzepte und der thermodynamischen Potentiale; Statistische Gesamtheiten; Lagrange Parameter; Kanonische Verteilung; Besetzungsfunktionen; ideale Gase; Quantengase; Grundzüge der Quantenstatistik, wechselwirkende Systeme; Mean-field-Theorie; Kritische Exponenten; Einführung in den Magnetismus Simulation eines selbst gewählten physikalischen Problems
media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation	vorwiegend Tafel, auch Beamer-Präsentationen und Hand-outs
literature / references	Lehrbücher der statistischen Physik (große Auswahl geeigneter Bücher existiert, deutsch und englisch, z. B.: Bartelmann, Nolting, Brenig, Greiner, Ma, Reichl, Schwabl)
evaluation of teaching