Theoretische Physik 4

10.3 Diffusion, Zufallspfad und Diffusionsgleichung, Drift bei externer Kraft, Boltzmannverteilung als Resultat im stationären Zustand, Einstein-Relation zwischen Mobilität und Diffusionskonstante, 10.4 Boltzmanns kinetische Gleichung, Verteilung im Impulsraum, Stöße (Film: MaxwellBoltzmannInstantaneous.mov), Boltzmanngleichung, Beweis von Boltzmanns H-Theorem, Drift-Terme für inhomogene Situationen, 10.5 Hydrodynamische Gleichungen, Annahme des lokalen Gleichgewichts, Felder Massendichte, Strömungsgeschwindigkeit, Temperatur, qualitative Diskussion der Effekte, Navier-Stokes-Gleichung, Massenerhaltung, Energieerhaltung, Wärmeleitung und Reibungswärme, Abschluss der Vorlesung: Zurück zum Beispiel der Heliumwolke, Statistische Physik und Thermodynamik sind nützlich für Materialphysik, Nanophysik, Biophysik, Quantenoptik, Astrophysik, Kosmologie, und viele andere Bereiche in der Forschung.

9.7 Der "dritte Hauptsatz"; 10. Kapitel: Fluktuationen und Nichtgleichgewicht, 10.1 Lineare Antwort und zeitabhängige Fluktuationen, Beispiel harmonischer Oszillator im Wärmebad, thermische Fluktuationen (Fillm:Media:OscillatorFluctuations.mov), lineare Antwort auf externen Kraftpuls (Film:Media:OscillatorLinearResponse.mov), Suszeptibilität, Oszillierende Kraft, frequenzabhängige Antwort, Fluktuationen charakterisiert durch Korrelator, Spektrum der Fluktuationen, Fluktuations-Dissipations-Theorem, klassische und quantenmechanische Variante, 10.2 Die Dichtematrix, Definition, Zeitabhängigkeit, Eigenschaften, Kubo-Formel für die lineare Antwort

1. Ordnung vs. 2. Ordnung Phasenübergang (diskontinuierlich vs. kontinuierlich), Vergleich flüssig/gas mit magnetischem Übergang, Potential als Funktion der Dichte, Sprung in der Magnetisierung bzw. der Dichte, Phasendiagramme in der Ebene Magnetfeld/Temperatur bzw. chemisches Potential (oder Druck) vs. Temperatur, kein kritischer Punkt bei Übergang zum festen Kristall, da dort qualitative Änderung der Symmetrie, generisches Phasendiagramm fest/flüssig/gasförmig, Metastabile Zustände (überhitzte Flüssigkeit, übersättigter Dampf), Phänomenologische Van-der-Waals Zustandsgleichung

Minimierung der Gibbsschen freien Energie bei konstanter Temperatur und konstantem Druck, Partielle Ableitungen und Funktionaldeterminante, Maxwell-Relationen, Stabilitätsbedingungen, 9.6 Thermodynamik der Phasenübergänge, pV-Diagramm und Koexistenzbereich für flüssig-gasförmig Übergang, Dichten sind jeweils konstant im Koexistenzbereich, latente Wärme aus der Entropieänderung, Bedingungen für das Phasengleichgewicht: Gleicher Druck und gleiches chemisches Potential in beiden Phasen, Phasengrenze im pT-Diagramm, Satz von Clausius-Clapeyron zur Temperaturabhängigkeit des Dampfdruckes