Course Fisika Statistik

Course Description

Statistical Physics studies the behavior of microscopic systems with a very large number of forming particles through two approaches, namely classical statistical distribution laws (Maxwell-Boltzmann statistics) and quantum statistical distribution (Bose-Einstein statistics and Fermi-Dirac statistics). In the lecture, the differences between the three statistical distribution laws will be explained and the application of the three types of distribution to several physics cases, for example ideal gases and true gases, boson gases and fermion gases, classical and semi-classical gases, Gibbs paradox, classical and semi-classical gas entropy. -classical, monatomic and diatomic gases, specific heat of monatomic and diatomic gases, specific heat of solids according to classical and quantum statistics, and the total partition function in the presence of molecular interactions, as well as the introduction of ensemble concepts (micro canonical, canonical, and large canonical).

Program Objectives (PO)

Menganalisis fenomena mikroskopik dan makroskopik menggunakan pendekatan fisika statistik sesuai standar kompetensi bidang fisika.

Menguasai prinsip dasar fisika statistik dasar, serta konsep teoritis distribusi Statistik Klasik dan Statistik Kuantum
Menyelesaikan permasalahan terkait penerapan konsep teoritis distribusi Statistik Klasik dan Kuantum pada beberapa fenomena sistem fisis mikroskopis.

Aktifitas Pembelajaran

Pertemuan 1
Ruang lingkup fisika statistik, perbedaan pendekatan mikroskopik dan makroskopik, serta konsep dasar probabilitas dalam fisika.
Date 31 Agustus 2023
Pertemuan 2
Konsep distribusi probabilitas dan menurunkan definisi entropi Boltzmann.
Date 7 September 2023
Pertemuan 3
Menganalisis sistem terisolasi menggunakan ensemble mikrokanonik dan menghubungkannya dengan hukum kedua termodinamika.
Date 14 September 2023
Pertemuan 4
Fungsi partisi kanonik untuk menentukan energi rata-rata, kapasitas panas, dan sifat termodinamika sistem.
Date 21 September 2023
Pertemuan 5
Konsep fungsi partisi grand kanonik dan menerapkannya pada sistem dengan jumlah partikel berubah.
Date 28 September 2023
Pertemuan 6
Menganalisis distribusi Maxwell–Boltzmann dan menghitung sifat-sifat gas ideal klasik.
Date 5 Oktober 2023
Pertemuan 7
Konsep energi bebas, entropi, dan tekanan dengan distribusi statistik.
Date 12 Oktober 2023
Pertemuan 8
Konsep teoretis distribusi statistik klasik atau Statistik Maxwell-Boltzmann
Date 19 Oktober 2023
Pertemuan 9
Konsep partikel identik dan asas ekivalensi Bose–Einstein dan Fermi–Dirac.
Date 26 Oktober 2023
Pertemuan 10
Menganalisis gas foton dan menurunkan distribusi Planck untuk radiasi benda hitam.
Date 2 November 2023
Pertemuan 11
Fenomena kondensasi Bose–Einstein dan aplikasinya pada gas boson.
Date 9 November 2023
Pertemuan 12
Menganalisis sifat gas elektron menggunakan distribusi Fermi–Dirac.
Date 16 November 2023
Pertemuan 13
Konsep gas elektron degenerat untuk menjelaskan sifat logam dan semikonduktor.
Date 23 November 2023
Pertemuan 14
Model Einstein dan Debye dalam menjelaskan kapasitas panas zat padat.
Date 30 November 2023
Pertemuan 15
Fenomena transisi fase dan konsep fenomena kritis secara kualitatif.
Date 7 Desember 2023
Pertemuan 16
Evaluasi Akhir Semester / Ujian Akhir Semester
Date 14 Desember 2023