برنامه درسی

لیست برنامه های درسی

پیش نیاز درس

این درس پیش نیاز ندارد. اما داشتن اطلاعات لازم از مکانیک تحلیلی و مکانیک کوانتومی در حد دوره کارشناسی الزامی است. همچنین، گذراندن درس مکانیک آماری مقدماتی در دوره کارشناسی می تواند برای درک مفاهیم این درس بسیار موثر باشد.

منابع
  •  Statistical mechanics, Third Edition, R.K. Pathria & Paul D. Beale, 2011
  • مکانیک آماری، تالیف: ر. ک. پتریا  و پائول د. بله (ویرایش سوم 2011) 
  • Statistical physics of particles, Mehran Kardar, 2007
  • ترمودینامکانیک و مکانیک آماری، تالیف: والتر گراینر، لودویک نیس، هورست استوکر، 1997 
طرح درس
  • هفته اول: مروری بر قوانین ترمودینامیک و معادلات ترمودینامیکی
  • هفته دوم: بیان مفاهیم آمار و احتمال و معرفی توابع توزیع آماری
  • هفته سوم:  ارتباط بین آمار حالت ها و خصوصیات ترمودینامیکی یک سیستم
  • هفته چهارم: خصوصیات ترمودینامیکی گاز کامل
  • هفته پنجم: توصیف آماری دستگاههای ذرات و روش های آماری
  • هفته ششم: مجموعه های آماری میکروکانونیک و کانونیک
  • هفته هفتم: خواص ترمودینامیکی گاز کامل تک اتمی در انسامبل کانونیک
  • هفته هشتم: خواص ترمودینامیکی نوسانگر هارمونیک و قضیه همپاری انرژی
  • هفته نهم: خواص ترمودینامیکی مواد پارامغناطیس در انسامبل کانونیک
  • هفته دهم: ترمودینامیک سیستم های مغناطیسی و مفهوم دمای منفی
  • هفته یازدهم: معرفی آنسامبل کانونیک بزرگ و حل مثال با استفاده از آن
  • هفته دوازدهم: معرفی مکانیک آماری کوانتومی و تابع چگالی
  • هفته سیزدهم: معرفی آنسامبل های مختلف از دیدگاه کوانتومی
  • هفته چهاردهم: خواص ترمودینامیکی گاز کامل کوانتومی 
  • هفته پانزدهم: تابع چگالی نوسانگر هارمونیک و گاز کامل و اثرات کوانتومی
  • هفته شانزدهم: آمار کوانتومی گاز کامل (توابع توزیع فرمی-دیراک و بوز-انیشتین)
هدف از طرح درس

آشنایی دانشجویان با مطالب مورد بحث در طول ترم

تعداد واحد ۳
روش تدریس

تشریح موضوعات و انجام محاسبات تحلیلی با تمامی جزئیات لازم و حل مثال های مرتبط در کلاس درس

نحوه ارزیابی

فعالیت کلاسی و تمرین: 3 نمره از 20  

امتحان میان ترم: 5 نمره از 20

امتحان پایان ترم: 12 نمره از 20

زمان بندی و نحوه ارائه درس

این درس هر هفته به مدت سه ساعت تدریس میشود.

اطلاعات کلاس

زمان برگزاری مکان برگزاری توضیحات فایل پیوست اول فایل پیوست دوم فایل پیوست سوم
دانشکده فیزیک - - -
پیش نیاز درس

ترمودینامیک و مکانیک آماری 1

منابع
  • مبانی فیزیک آماری و گرمایی، تالیف: فدریک رایف - تجدید چاپ 2008 (ترجمه: عبدالرحیم اشعری)
  • فیزیک گرما، تالیف: فیلیپ ام مورس 1961
طرح درس
  • هفته اول: بیان مفاهیم آمار و احتمال
  • هفته دوم: معرفی توابع توزیع آماری
  • هفته سوم: توصیف آماری دستگاههای ذرات
  • هفته چهارم: برهمکنش میان دستگاههای ماکروسکوپی
  • هفته پنجم: برگشت پذیری و تعادل
  • هفته ششم: منابع گرما و توزیع احتمال
  • هفته هفتم: چگالی حالت ها و آنتروپی
  • هفته هشتم: قوانین ترمودینامیک
  • هفته نهم: روش های مکانیک آماری
  • هفته دهم: معرفی مجموعه های آماری میکروکانونیک و کانونیک
  • هفته یازدهم: روش های تقریبی در مکانیک آماری
  • هفته دوازدهم: خواص ترمودینامیکی گاز کامل تک اتمی
  • هفته سیزدهم: خواص ترمودینامیکی نوسانگر هارمونیک و قضیه همپاری
  • هفته چهاردهم: خواص ترمودینامیکی مواد پارامغناطیس 
  • هفته پانزدهم: معرفی نظریه جنبشی گازها
  • هفته شانزدهم: آمار کوانتومی گاز کامل (توابع توزیع فرمی-دیراک و بوز-انیشتین)
هدف از طرح درس

آشنایی دانشجویان با مطالب مورد بحث در طول ترم

تعداد واحد ۳
روش تدریس

تشریح موضوعات و انجام محاسبات تحلیلی با تمامی جزئیات لازم و حل مثال های مرتبط در کلاس درس

نحوه ارزیابی

فعالیت کلاسی و تمرین: 3 نمره از 20  

امتحان میان ترم: 5 نمره از 20

امتحان پایان ترم: 12 نمره از 20

زمان بندی و نحوه ارائه درس

این درس هر هفته به مدت سه ساعت تدریس میشود.

اطلاعات کلاس

زمان برگزاری مکان برگزاری توضیحات فایل پیوست اول فایل پیوست دوم فایل پیوست سوم
دانشکده فیزیک - - -
پیش نیاز درس

این درس پیش نیاز ندارد. اما داشتن اطلاعات لازم از مکانیک کوانتومی و فیزیک حالت جامد در حد دوره کارشناسی الزامی است.

منابع

   Nanoparticles: From theory to application, Edited by Gunter Schmid (2010)

Introduction to nanotechnology, Charles P. Poole, Frank J. Owens (2003)
Nanophysics and Nanotechnology- Introduction to Modern Concepts, E. Wolf (2004)

  Transport in Nanostructures (Second Edition), David K. Ferry, Stephen M. Goodnick and Jonathan Bird (2004)

(2010) Nanocrystal quantum dots, editor Victor I. Klimov 

Optical Properties of Metallic Nanoparticles, Andreas Trugler (2016) 

طرح درس
  • هفته اول: بیان مفاهیم اولیه نانوفیزیک
  • هفته دوم: معرفی مقدماتی نانوذرات و بیان انواع آن 
  • هفته سوم: مرور مطالب لازم از فیزیک حالت جامد 
  • هفته چهارم: مرور برخی از خواص فلزات و نیم رساناها
  • هفته پنجم: معادلات حاکم بر نانوساحتارها
  • هفته ششم: روش های ساخت نانوساختارها
  • هفته هفتم: حالت های الکترونی در نانوساختارهای 2 بعدی
  • هفته هشتم: حالت های الکترونی در نانوساختارهای 1 بعدی
  • هفته نهم: حالت های الکترونی در نانوساختارهای 0 بعدی
  • هفته دهم: خواص اپتیکی نانوذرات نیم رسانا
  • هفته یازدهم: خواص الکتریکی نانوذرات نیم رسانا
  • هفته دوازدهم: خوای اپتیکی نانوذرات فلزی
  • هفته سیزدهم: خواص الکتریکی نانوذرات فلزی
  • هفته چهاردهم: اثر انسداد کولنی در نانوذرات
  • هفته پانزدهم: پلاسمون-پلاریتونهای جایگزیده در نانوذرات
  • هفته شانزدهم: بیان برخی از کاربردهای نانوذرات
هدف از طرح درس

آشنایی دانشجویان با مطالب مورد بحث در طول ترم

تعداد واحد ۳
روش تدریس

تدریس این درس با استفاده از اسلایدهای آماده شده صورت می گیرد. موضوعات مورد بحث در کلاس درس تشریح شده و روش انجام محاسبات لازم توضیح داده می شود. محاسبات مرتبط با برخی از مطالب و مثال ها به عنوان تکلیف از دانشجویان خواسته می شود که در پایان ترم پاسخ تشریحی آنها به دانشجویان ارائه می گردد. 

نحوه ارزیابی

انجام تمرینات: 5 نمره از 20  

انجام پروژه درسی: 5 نمره از 20

امتحان میان ترم: 5 نمره از 20

امتحان پایان ترم: 5 نمره از 20

زمان بندی و نحوه ارائه درس

این درس هر هفته به مدت سه ساعت تدریس می شود.

اطلاعات کلاس

زمان برگزاری مکان برگزاری توضیحات فایل پیوست اول فایل پیوست دوم فایل پیوست سوم
دانشکده فیزیک - - -
پیش نیاز درس

این درس پیش نیاز ندارد. اما داشتن اطلاعات لازم از مکانیک کوانتومی و فیزیک حالت جامد 1 و 2 در حد دوره کارشناسی الزامی است. 

منابع
  • Solid state physics, Neil W. Ashcroft & N. David Mermin (1976)
  • Solid State Physics (Second Edition), G. Grosso & G. Pastori Parravicini (2013)
  • Condensed Matter Physics, Michael P. Marder (2010)
  • Condensed Matter in a Nutshell, Gerald D. Mahan (2011)
  • Elementary Condensed Matter Physics, A. H. Castro Neto (2003)
طرح درس
  • هفته اول: مفاهیم اساسی نظریه درود برای فلزات
  • هفته دوم: رسانندگی الکتریکی متناوب و رسانندگی گرمایی فلزات در مدل درود 
  • هفته سوم: نظریه گاز الکترون آزاد (نظریه زمرفلد برای فلزات) 
  • هفته چهارم: هدایت الکتریکی و گرمایی فلزات در مدل زمرفلد
  • هفته پنجم: نقایص مدل الکترون آزاد
  • هفته ششم: شبکه های بلوری، شبکه ی وارون و پراکندگی اشعه x
  • هفته هفتم: دسته بندی شبکه های براوه و ساختارهای بلوری
  • هفته هشتم: حالت های الکترونی در حضور پتانسیل پریودیک (قضیه بلوخ)
  • هفته نهم: سطح فرمی و چگالی حالت ها
  • هفته دهم: الکترون ها در حضور پتانسیل پریودیک ضعیف (تقریب الکترون تقریبا مستقل)
  • هفته یازدهم: نوارهای انرژی در یک و سه بعد
  • هفته دوازدهم: مناطق بریلوئن و سطوح فرمی
  • هفته سیزدهم: مفاهیم و فرمولبندی کلی تقریب بستگی قوی برای محاسبه ساختار نواری
  • هفته چهاردهم: محاسبه ساختار نواری برخی از بلورها با استفاده از تقریب بستگی قوی 
  • هفته پانزدهم: روش های محاسبه ساختار نواری (روش سلولی و امواج تخت تقویت شده)
  • هفته شانزدهم: روش های محاسبه ساختار نواری (امواج تخت متعامد و شبه پتانسیل)
هدف از طرح درس

آشنایی دانشجویان با مطالب مورد بحث در طول ترم

تعداد واحد ۳
روش تدریس

تشریح موضوعات و انجام محاسبات تحلیلی با تمامی جزئیات لازم و حل مثال های مرتبط در کلاس درس

نحوه ارزیابی

فعالیت کلاسی و تمرین: 5 نمره از 20  

امتحان میان ترم: 5 نمره از 20

امتحان پایان ترم: 10 نمره از 20

زمان بندی و نحوه ارائه درس

این درس هر هفته به مدت سه ساعت تدریس می شود.

اطلاعات کلاس

زمان برگزاری مکان برگزاری توضیحات فایل پیوست اول فایل پیوست دوم فایل پیوست سوم
دانشکده فیزیک - - -
پیش نیاز درس

فیزیک حالت جامد پیشرفته 1

منابع
  • Solid state physics, Neil W. Ashcroft & N. David Mermin (1976)
  • Solid State Physics (Second Edition), G. Grosso & G. Pastori Parravicini (2013)
  • Condensed Matter Physics, Michael P. Marder (2010)
  • Condensed Matter in a Nutshell, Gerald D. Mahan (2011)
  • Modern Condensed Matter Physics, S. Girvin & Kun Yang (2019)
طرح درس
  • هفته اول: مدل شبه کلاسیکی دینامیک الکترونی (تقریب شبه کلاسیکی و محدوده اعتبار آن)
  • هفته دوم: حرکت شبه کلاسیکی در حضور میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی 
  • هفته سوم: مغناطومقاومت و اثر هال
  • هفته چهارم: نظریه شبه کلاسیکی رسانش فلزات (تقریب زمان واهلش-تابع توزیع غیرتعادلی)
  • هفته پنجم: رسانندگی الکتریکی مستقیم، متناوب و گرمایی در تقریب زمان واهلش
  • هفته ششم: اثرات ترموالکتریکی (توان ترموالکتریکی و اثر پلتیر)
  • هفته هفتم: فراتر از تقریب زمان واهلش (منابع پراکندگی الکترونی و احتمال پراکندگی)
  • هفته هشتم: معادله بولتزمن و احتمال پراکندگی از ناخالصی ها 
  • هفته نهم: قاعده ماتیسن و پراکندگی در فلزات همسانگرد
  • هفته دهم: فراتر از تقریب الکترون مستقل (تقریب هارتری و هارتری-فوک)
  • هفته یازدهم: استتار الکترونی، تقریب توماس-فرمی و لینهارد برای تابع دی الکتریک
  • هفته دوازدهم: نظریه مایع فرمی و شبه ذرات
  • هفته سیزدهم: تقریب هارمونیک برای ارتعاشات بلوری (ظرفیت گرمایی و قانون دلون-پتی)
  • هفته چهاردهم: مدهای نوسانی نرمال شبکه های براوه تک اتمی و با پایه 
  • هفته پانزدهم: نظریه کوانتومی ارتعاشات بلوری (ظرفیت گرمایی دمای بالا و پایین)
  • هفته شانزدهم: فونون ها و چگالی مدهای نرمال
هدف از طرح درس

آشنایی دانشجویان با مطالب مورد بحث در طول ترم

تعداد واحد ۳
روش تدریس

تشریح موضوعات و انجام محاسبات تحلیلی با تمامی جزئیات لازم و حل مثال های مرتبط در کلاس درس

نحوه ارزیابی

فعالیت کلاسی و تمرین: 5 نمره از 20  

امتحان میان ترم: 5 نمره از 20

امتحان پایان ترم: 10 نمره از 20

زمان بندی و نحوه ارائه درس

این درس هر هفته به مدت سه ساعت تدریس می شود.

اطلاعات کلاس

زمان برگزاری مکان برگزاری توضیحات فایل پیوست اول فایل پیوست دوم فایل پیوست سوم
دانشکده فیزیک - - -