22.05.2018

FYSA2041 Statistinen fysiikka, osa A (6 op)

 

tekijä: Rikupekka Oksanen Viimeisin muutos maanantai 04. joulukuuta 2017, 14.35 Histori

Yleisiä ohjeita

Aineopinnoissa on kaksi statistisen fysiikan kurssia:

FYSA2041 Statistinen fysiikka, osa A, (6 op):  3 laboratoriotyötä
FYSA2042 Statistinen fysiikka, osa B (4 op): ei laboratoriotöitä

Osaan A sisältyy yksin tehtävä arvosteltava työ ja kaksi lapputyötä. Arvosteltavaan työhön on kaksi vaihtoehtoa. Lapputöissä parityöskentely on sallittua.

Lapputyöt kvanttimekaniikassa ja statistisessa fysiikassa ovat edeltävien kurssien lapputöitä laajempia siten, että tulosten analysointi jää työvuoron jälkeen tehtäväksi. Täytetty työkaavake liitteineen palautetaan työosastolle arvosteltavien töiden tapaan. Työ FYSA2041/K1 Ising on tietokoneella tehtävä, eikä siihen tarvitse varata työvuoroa.

Ohjeita selostuksen kirjoittamiseen löytyy työosaston verkkosivuilta, ks. Työselostuksen laatiminen ja Töiden arvostelu ja pisteytys

 

Kurssiin sisältyvät laboratoriotyöt:

 

FYSA2041/K1 Ising-malli (työohjeet, lapputyökaavake ja simulaatio-ohjelma)

Työssä tutustutaan termodynaamisten suureiden laskemiseen Monte Carlo -menetelmän avulla. Tutkittava järjestelmä on kaksiulotteinen spin-hila järjestelmä nk. Ising-ferromagneetti ulkoisessa magneettikentässä.
Kirjallisuus

  • F. Mandl, Statistical Physics, 3.1 A paramagnetic solid in a heat bath, Wiley (1988)
  • D. W. Heermann, Computer simulation methods in theoretical physics, Springer (1990).

FYSA2041/K2 Terminen elektroniemissio (työohje)

Työssä tutkitaan termistä elektroniemissiota wolframista ja todetaan Stefanin - Boltzmannin säteilylain paikkansapitävyys sekä määritetään Richardsonin - Dushmanin yhtälön avulla wolframin irrotustyö.
Kirjallisuus

  • F. Mandl, Statistical Physics, Wiley (1988).

FYSA2041/1 Termodynaaminen tutkimus (työohje)

Työssä mitataan metallilangassa esiintyviä lämpötilan ja geometrian muutoksia, jotka saadaan aikaan lankaa mekaanisesti kuormittamalla ja/tai lämmittämällä. Tarkastelemalla ilmiötä adiabaattisena venytyksenä voidaan koejärjestelyssä paineen ja lämpötilan muutokset liittää tehtyyn työhön Maxwellin termodynaamisten yhtälöiden avulla. Mittauslaitteistoon on liitetty  PC-pohjainen mittausohjelmisto.

Kirjallisuus

  • F. Mandl, Statistical Physics, Wiley (1988)

FYSA2041/2 Höyrynpaine ja höyrystymislämpö (työohje)

Höyrystymislämpö on kullekin nesteelle ominainen suure. Se riippuu lisäksi lämpötilasta ja paineesta. Työssä tutustutaan veden höyrystymislämmön ominaisuuksiin (ali)paineistetulla höyrystyslaitteistolla ja tarkastellaan neste-höyry faasimuutosta Clausiuksen-Clapeyronin yhtölöön perustuen.

Kirjallisuus

  • F. Mandl, Statistical Physics, Wiley (1988)

 

Paluu oppilaslaboratorion pääsivulle.