Bilgi Paketi / Ders Kataloğu
İstatistik Fizikte İleri Konular
Ders Kodu: FİZ334
Ders Türü: Seçmeli
Ders Grubu: Lisans
Eğitim Dili: Türkçe
Staj Durumu: Yok
Teori: 3
Uyg.: 0
Kredi: 3
Laboratuvar: 0
AKTS: 4
Amaç

Dersin amacı, kuantum istatistiksel fiziğin temel kavramlarını öğretmek ve öğrencilerin Fermi-Dirac ile Bose-Einstein istatistiklerini kullanarak fiziksel sistemleri (fermiyon gazları, yarıiletkenler, foton gazı, Bose-Einstein yoğunlaşması) analiz edebilme becerisi kazanmalarını sağlamaktır. Ders kapsamında; büyük kanonik küme, doluluk sayısı formalizmi, Fermi-Dirac istatistiği ve yarıiletkenlere uygulamaları, metallerde elektronik özgül ısı, Bose-Einstein istatistiği, foton gazı, karacisim ışıması konuları işlenecektir.

Özet İçerik

Kuantum istatistiksel fiziğe giriş ve kuantum yapının özellikleri, Büyük kanonik küme ve doluluk sayısı formalizmi, Fermi-Dirac istatistiği: tanımı, özellikleri ve yarıiletkenlere uygulamaları, Fermi gazının genel özellikleri ve metallerde elektronik özgül ısı, Saf yarıiletkenlerde elektron-deşik yapısı, Bose-Einstein istatistiği: tanımı, özellikleri ve uygulamaları, Foton gazı ve karacisim ışıması, Bose-Einstein yoğunlaşması

Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Öğrenme Çıktıları
1.Kuantum istatistik mekaniğinin temel kavramlarını ve klasik istatistik mekanikten farklarını açıklar.
2.Büyük kanonik küme ve doluluk sayısı formalizmini kullanarak kuantum istatistiksel sistemleri analiz eder.
3.Fermi-Dirac istatistiğinin özelliklerini açıklar; bu istatistiği yarıiletkenler, Fermi gazı ve metallerde elektronik özgül ısı problemlerine uygular.
4.Bose-Einstein istatistiğinin özelliklerini açıklar; bu istatistiği foton gazı, karacisim ışıması ve Bose-Einstein yoğunlaşması problemlerine uygular.
5.Saf yarıiletkenlerde elektron-deşik yapısını tanımlar ve Fermi seviyesini hesaplar.
6.Kuantum istatistiksel fizik yöntemlerini kullanarak fermiyon ve bozon sistemlerinin termodinamik özelliklerini hesaplar.
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
1.İstatistik Fizik (Berkeley Fizik Serisi, cilt 5), F. Reif, Çeviri: Y. Elerman& T. N. Durlu, Bilim Yayınları İstanbul, 1965
2.İstatistik Fizik, F. Apaydin, Hacettepe Üniversitesi Yayınları, Ankara 2004
3.İstatistik Mekaniğe Giriş., B. Karaoğlu, Seçkin Yayıncılık, Ankara 2012
4.Statistical Physics, F. Mandel, Wiley-VCH, London 1971
5.İstatistik Fizik, L. D. Landau, E. M. Lifshitz, Pergamon Press 1958
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
1. Hafta - Teorik
Kuantum istatistik mekaniği
2. Hafta - Teorik
Kuantum yapının özellikleri
3. Hafta - Teorik
Grand kanonik küme
4. Hafta - Teorik
Doluluk sayısı formalizmi
5. Hafta - Teorik
Fermi-Dirac istatistiği
6. Hafta - Teorik
Fermi-Dirac istatistiği ve yarıiletkenler
7. Hafta - Teorik
Fermi gazının genel özellikleri
8. Hafta - Teorik
Konu tekrarı (Arasınav)
9. Hafta - Teorik
Metallerde elektronik özgül ısı
10. Hafta - Teorik
Saf yarıiletkenlerde elektron-deşik yapısı
11. Hafta - Teorik
Bose-Einstein istatistiğine giriş (Temel kavramlar, dağılım fonksiyonu)
12. Hafta - Teorik
Bose-Einstein istatistiğinin uygulamaları, Foton Gazı
13. Hafta - Teorik
Karacisim ışıması, Bose-Einstein yoğunlaşması
14. Hafta - Teorik
Genel değerlendirme ve problem çözümü
Değerlendirme
Değerlendirme TürüAdetYüzde
Ödev1%5
Kısa Sınav (Quiz)1%5
Ara Sınav (Vize)1%30
Dönem Sonu Sınavı (Final)1%60
İş Yükü Hesaplaması
EtkinlikSayısıÖn HazırlıkSüreToplam Iş Yükü (Saat)
Kuramsal Ders140342
Ödev1404
Kısa Sınav1314
Ara Sınav120222
Dönem Sonu Sınavı126228
TOPLAM İŞ YÜKÜ (Saat)100
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
PÇ-1
PÇ-2
PÇ-3
PÇ-4
PÇ-5
PÇ-6
PÇ-7
PÇ-8
PÇ-9
PÇ-10
PÇ-11
OÇ-1
3
3
3
2
2
2
3
3
3
3
1
OÇ-2
3
3
3
2
2
2
3
3
3
3
1
OÇ-3
3
3
3
2
3
2
2
3
3
3
1
OÇ-4
4
3
3
2
3
2
2
3
3
3
3
OÇ-5
4
3
3
2
3
2
2
3
3
3
2
OÇ-6
4
3
3
2
2
2
3
3
3
3
2
Adnan Menderes Üniversitesi - Bilgi Paketi / Ders Kataloğu
2026