defter*
defter / katalog / PHYS 334
PHYS 334

Statistical Physics

Statistical physics is where you learn that thermodynamics isn't a separate set of laws but an emergent consequence of counting microstates, entropy, temperature, and free energy all fall out of probability distributions over phase space once you accept a single postulate about equal a priori probabilities. You'll spend the term moving between the three ensembles (microcanonical, canonical, grand canonical), computing partition functions for spin systems, Einstein solids, ideal gases, and eventually Fermi and Bose gases, with two midterms, a quiz, and a final built around problem-solving rather than memorization. Coming off PHYS 223 and your math methods courses, this is the bridge to solid state, quantum optics, and any condensed matter or astrophysics elective, essentially every later physics course assumes you can write down a Boltzmann factor without thinking.

Kredi3ECTS5FakülteFaculty of ScienceBölümPhysicsMateryal90KoordinatörBilal TanatarMüfredatY3 Bahar
Ön koşulMATH 242 ve PHYS 212 ve PHYS 242

→ STARS müfredatı (resmi syllabus)

Haftalık müfredat 14 hafta

Hafta 114–20 Eyl
Termodinamiğe giriş ve birinci yasa
Nature and scope of thermodynamics, extensive and intensive properties, equilibrium states, quasi-static processes, modes of energy transfer, first law of thermodynamics.
extensive ve intensive propertiesequilibrium statequasi-static processfirst law of thermodynamics
Hafta 221–27 Eyl
Entropy, ikinci yasa ve Gibbs postülaları
Exact differentials, thermodynamic derivatives and response coefficients, entropy and second law of thermodynamics. Postulates of Gibbsian Thermodynamics.Fundamental equation.
exact differentialsresponse coefficientssecond lawGibbsian thermodynamics
Hafta 328 Eyl – 4 Eki
Legendre transforms, free energies ve kararlılık
Maximum entropy principle. Legendre transforms, free energies, minimum principles. Stability conditions.
maximum entropy principleLegendre transformfree energystability conditions
Hafta 45–11 Eki
Probability, entropy ve combinatorics temelleri
Basic notions of probability, statistical entropy, entropy maximum principle. Combinatorics.
probabilitystatistical entropyentropy maximum principlecombinatorics
Hafta 512–18 Eki
Statistical mechanics postulatları ve microcanonical ensemble
Postulates of Statistical Mechanics: Ergodic hypothesis, principle of a priori equal probabilities. Ensembles. Microcanonical ensemble.
ergodic hypothesisa priori equal probabilitiesensemblemicrocanonical ensemble
Hafta 619–25 Eki
Einstein kristal modeli ve density of states
Einstein model of crystals, simple model of paramagnetism, negative absolute temperature. Density of states. Classical phase-space calculation of density of states.
Einstein modelparamagnetismnegative absolute temperaturedensity of states
Hafta 726 Eki – 1 Kas
Canonical Ensemble
Canonical ensemble.
Hafta 82–8 Kas
Canonical partition function: kuantum ve klasik hesap
Quantum-mechanical and classical calculation of canonical partition function for simple models.
canonical partition functionklasik hesapbasit modeller
Hafta 99–15 Kas
Grand canonical ensemble ve adsorpsiyon modelleri
Grandcanonical ensemble. Simple models of adsorption.
grand canonical ensembleadsorption
Hafta 1016–22 Kas
Genel Ensemble Teorisi ve Fluctuation'lar
General ensemble theory. Fluctuations and thermodynamic equivalence of ensembles.
ensemble theoryfluctuationsensemble'ların termodinamik eşdeğerliği
Hafta 1123–29 Kas
Özdeş parçacıklar ve permütasyon simetrisi
Systems of identical particles. Permutational symmetry. Symmetric and anti-symmetric states.
özdeş parçacıklarpermutational symmetrysimetrik durumlaranti-simetrik durumlar
Hafta 1230 Kas – 6 Ara
İdeal gazlarda partition function ve nuclear-spin
Classical ideal gases: vibrational and rotational partition functions for diatomic and polyatomic gases. Nuclear-spin statistics.
vibrational partition functionrotational partition functiondiatomic ve polyatomic gasesnuclear-spin statistics
Hafta 137–13 Ara
Kuantum istatistik: Fermi-Dirac ve Bose-Einstein
Quantum statistics. Fermi-Dirac and Bose-Einstein distributions. Classical limit of quantum statistics.
Fermi-Dirac distributionBose-Einstein distributionklasik limit
Hafta 1414–20 Ara
Kuantum ideal gazlar
Quantum ideal gases
quantum ideal gas

Değerlendirme 95% · 4 adım

15%
20%
30%
30%
Midterm First Exam, Second Exam 35%
Final Final Exam 30%
Quiz Total Quiz 30%
en büyük tek kalem %30 · sınav ağırlığı %100 · 21 dönem ortalaması 2.41 (511 öğrenci) nasıl hesaplanıyor

Önerilen kaynaklar 3 kitap

📕
Zorunlu
Thermal Physics
Ralph Baierlein
2001 · Cambridge University Press
📖
Önerilen
An Introduction to Thermal Physics
Daniel V. Schroeder
2000 · Addison Wesley Longman
📖
Önerilen
Concepts in Thermal Physics
S. J. Blundell and K. M. Blundell
2006 · Oxford University Press

Bu dersi alınca · 7 öğrenme çıktısı

Bilkent'in resmî syllabus'ünden. Sağdaki etiket o çıktının hangi değerlendirmeyle ölçüldüğünü söylüyor.

Ders notları · hazırlanıyor

PHYS 334 için 60 materyal toplandı, not henüz yazılmadı.

Defter ekibi bu dersin materyallerinden tek bir tutarlı ders notu hazırlıyor. Aşağıda ne toplandığını görebilirsin; eksik bulduğun bir şey varsa eklersen sentez daha iyi olur.

materyalleri gör ↓

Paylaşılan materyaller · 90 parça

ders notu24ödev13

Dosya adlarını yayınlamıyoruz: yükleyenler anonim ama dosya adında isim geçebiliyor. Bu materyaller ders notu hazırlanırken kullanılıyor.

Geçmiş GPA dağılımı 21 dönem · ort. 2.41

DönemCourse CPA
2024-2025 Spring 2.52 1 sec · 36 öğr
2023-2024 Spring 2.78 1 sec · 40 öğr
2022-2023 Spring 2.30 1 sec · 35 öğr
2021-2022 Spring 2.83 1 sec · 34 öğr
2020-2021 Spring 2.45 1 sec · 29 öğr
2019-2020 Fall 2.30 1 sec · 1 öğr
2019-2020 Spring 2.11 1 sec · 39 öğr
2018-2019 Fall 3.65 1 sec · 2 öğr
2018-2019 Spring 1.87 1 sec · 29 öğr
2017-2018 Fall 2.71 1 sec · 29 öğr

Aggregate course GPA · Bilkent STARS'tan public data. Hoca-bazlı per-section detayı için STARS evaluation report →. Öğrenci anket cevapları KVKK kapsamında defter'de tutulmaz. Tüm derslerin ortalamaları →

2026-2027 Güz için şubesi henüz görünmüyor. Kayıt sistemi bu dersi bu dönem listelemiyor, ama şube girişi sürüyor: ders kaydı 15 Eylül, bölümler o güne kadar şube ekleyebiliyor. Son 4 güz döneminde açılmamış; en son 2019-2020 güz döneminde açılmış. Ön kayıt müfredat üzerinden yapılıyor, açılan şube listesi üzerinden değil; o yüzden ön kayıtta seçebildiğin bir dersin şubesi burada henüz görünmeyebilir. Kesin sonuç ders kaydında belli oluyor. kayıt tarihleri → · açık dersler

⚠️ FZ engelleyen şartlar

1) 75% attendance in lectures, 2) a weighted average of at least 30% in midterms, 3) not miss more than two homework assignments, 4) an average of at least 30% in quizzes, and 5) not miss more than 2 quizzes.

Hocalar 0 bu dönem · 12 geçmiş

Geçmişte ders veren (12 kişi)
Bilal Tanatar, Zeki Cemal Kuruoğlu, Cemal Yalabık, Balazs Hetenyi, Giovanni Volpe, Tahsin Tuğrul Hakioğlu, Yiğit Gündüç, Ashok Chatterjee, Ceyhun Bulutay, Igor O. Kulik, Zafer Gedik, Ali Serpengüzel

Bu ders 2 bölümün müfredatında zorunlu.

Fizik3. sınıf BaharFizik4. sınıf Bahar

Kutulardaki sınıf ve dönem, o bölümün müfredatının dersi hangi sırada önerdiği. Dersin fiilen hangi dönem açıldığı ayrı bir şey.