Dersin temel hedefi, çok sayıda parçacıktan oluşan sistemlerin makroskobik fiziksel özelliklerini, sistemin mikroskobik özelliklerini kullanarak incelemektir.

Termodinamiğin ilkeleri, İdeal gazın termodinamiği, Makro ve Mikro durumlar, Faz uzayı, İstatistiksel kümeler, İstatistik mekaniğin temel varsayımları ve mikrokanonik topluluk, İdeal tek atomlu gazın mikrokanonik toplulukta incelenmesi, Einstein'a özgü ısı modeli, mikrokanonik toplulukta paramanyetizma, kanonik topluluk ve bölme fonksiyonu, kanonik topluluğun genel özellikleri, Debye spesifik ısı modeli, kanonik kümedeki paramanyetizma, gazların istatistiksel mekaniği, kuantum istatistiksel mekaniği