Nizomiy nomidagi


Download 292.54 Kb.
Pdf просмотр
bet1/3
Sana14.06.2018
Hajmi292.54 Kb.
  1   2   3

 

O’ZBEKISTON RESPUBLIKASI 



OLIY VA O’RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI 

 

NIZOMIY NOMIDAGI  



TOShKENT DAVLAT PEDAGOGIKA UNIVERSITETI 

 

 



 

Ro’yxatga olindi: 

 

№____________  



«___»______2013-yil   

     «Tasdiklayman» 

         Nizomiy nomidagi  TDPU 

              rektori _____________ 

              «___»_________2013-yil  

 

 



                             Statistik fizika va termodinamikadan  

ishchi o`quv fan dasturi 



 

 

 

Bilim sohasi:   

100000 – Ta’lim  

Ta’lim sohasi:  

140000 – O’qituvchilar tayyorlash va pedagogika Fani  

Bakalavrit yo’nalishi:   

5140200 – Fizika va astronomiya  

 

                          



 

 

 

 

 

 

 

 

 

Toshkent – 2013 

 


 



          



               Kafedra:    Fizika va uni o’qitish metodikasi kafedrasi     

              Tuzuvchilar: Nizomiy nomidagi TDPU professori, pedagogika fanlari doktori  M.Djoraev  

              Takrizchilar: Mirzo Ulug’bek nomidagi O’zMU dosenti, fizika- matematika fanlari nomzodi,    

R.Mamatkulov 

Nizomiy    nomidagi    TDPU    dotsenti,    pedagogika fanlari nomzodi, B.N.Nurillaev 

 

 



 

 

 



 

 

Ushbu  ishchi  o`quv  fan  dasturi  O’zbekiston  standartlashtirish,  metrologiya  va  sertifikatlashtirish 



agentligidan (“O’zstandart” Agentligi) 2010-yil 1 fevralda 1302:2009-raqami bilan ro’yxatdan o’tgan.  

 

5140200 – Fizika va astronomiya ta’lim yo’nalishining DTS hamda O’zbekiston Respublikasi Oliy 



va o’rta maxsus ta’lim vazirligining 2008-yil 23 avgustdagi 263-sonli buyrug’i bilan tasdiqlangan va № 

BD-5140200-3.12  raqam  bilan  ro`yxatga  olingan  statistik  fizika  va  termodinamika  o`quv  fan  dasturi 

asosida ishlab chiqildi.  

 

 



 

 

 



 

 

 



 

 

 



 

Ishchi  o`quv  dasturi  Nizomiy  nomidagi  Toshkent  davlat  pedagogika  universiteti  Ilmiy 

kengashida ko’rib chiqilgan va tasdiqlangan.  

 

 



2013-yil “__” _______ dagi __ -sonli majlis bayoni  

   


  

   


 

 



I.KIRISH 

 Statistik  fizika  va  termodinamika  nazariy  fizikaning  asosiy  bo’limlarini  biri  bo’lib,  “Fizika  va 

astronomiya” bakalavrlari tayyorlashda muhim o’rin egallaydi. Talabalar ilmiy bilimini ikki xil usul bilan 

fenomenologik  termodinamika  va statistik metodlar  bilan batafsil tanishib, ular  yordamida  turli algoritm 

holatlardagi makroskopik sistemalarning fizik xossalarini tadqiq qilish, o’rganish, tushuntirish, malaka va 

ko’nikmalarga ega bo’lishadi. 

1.1.Fanning maqsadi va vazifalari. 

  Fanni  o’qitishdan  maqsad:  Termodinamik  metod  moddalarning  molekulyar-atomistik  tuzilishini 

e’tiborga  olmagan  holda,  ularning  umumiy  xossalarini,  tajribadan  topilgan  makroskopik  parametrlar 

orasidagi o’zaro bog’lanishlarni topish va o’rganish bilan shug’ullanadi. 

Fanning  vazifasi:  Statistik  metod  esa  moddalarni  tashkil  etgan  zarralarning  xossalari  va  harakat 

qonunlaringa  asoslanib,  ular  statistik  qonuniyatlarga  bo’ysunishini  xisobga  olib,  sistema  hossalarini 

o’rganadi va tadqiq qiladi. Bu metod asosida  gazlar va suyuqlik xossalari, qattiq jisimlardagi elektronlar, 

elektromagnit nurlanishga tegishli masalalar va boshqa xodisalar o’rganiladi. 

Kvant  statistik  fizika  bo’limida  esa,  moddalarning  xossalari,  ularni  tashkil  qilgan    zarralarning 

kvantoviy xossalari asosida tushuntiriladi. Kvant statistikani taqsimot funksiyalari qanday shart bajarilganda 

klassik statistikaning taqsimot funksiyalariga o’tishi ko’rsatiladi. 



1.2. Fanni o’zlashtirishga qo’yiladigan talablar.  

 



sistemaning holatini termodinamik va statistik usulda bayon qilishni bilishi; 

 



tabiatdagi  jarayonlarning  qaytmas  va  qaytuvchan  jarayonlarga  ajratish  va  ularni  miqdoriy 

jixatdan xarakterlovchi entropiyani bilishi bilishi kerak

 

holat tenglamalarini termodinamika va statistik metodlar bilan topishni bilish; 



 

statistik  fizikani  asosiy  tushunchalarini  yaqqol  tasavvur  qilishi  va  ularni  qo’llay  bilish 



ko’nikmalarga ega bo’lishi kerak;. 

 



statistik qonuniyatlarning mohiyatini tushunishi va ularni qo’llay bilishi; 

 



kvant  va  klassik  statistikalar  orasidagi  farqni  tushunishi,  ular  orasidagi  bog’lanishni  bilish  a 

ayrim masalalarga tadbiq qila olishi  malakalarga ega bo’lishi kerak.; 



 

          1.3. Fanning boshqa fanlar bilan bog’liqligi. 

Mazkur o’quv predmeti umumiy fizikaning deyarli barcha bo’limlari, ayniqsa molekulyar fizika 

va nazariy fizikaning kvant mexanika bo’limi bilan astrofizika, kimyo, biologiya va boshqa o’quv 

predmetlari bilan bevosita bog’liq. 



        1.4. Fanning hajmi. 

№ 

Mashg’ulot turi 

Ajratilgan soat 

Semestr  

Nazariy (ma’ruza) 



40 



Amaliy  

20 

 



 



Seminar 


16 



Mustaqil ish 

54 




 

Kurs ishi (loyihasi) 

bor 

                   7 



 

Jami: 

130 


 

 



II. Asosiy qism 



2.1. Nazariy mashg’ulotlarning mavzulari, mazmuni va ularga ajratilgan soat 

№ 

Mavzular mazmuni 

Mashg’ulotlar maqsadi 

Ajratilgan 

soat 

1. 


Statistik  fizika  va  termodinamikaning 

predmeti  va  metodi:  a)  sistema  holatini 

termodinamik  tavsiflash;  b)  sistema 

holatini 

dinamik 

tavsiflash; 

v) 

muvozanatli va nomuvozanatli holatlar. 



Ushbu  mavzuda  statistik  fizika 

va  termodinamikaning  rivojlanish  tarixi 

bayon  qilinadi,  ularning  ob’ekti  bir, 

tadqiqot  metodlari  turlicha  ekanligi 

aytiladi. Fenomenologik termodinamika 

va  statistik  fizikani  tatqiqot  metodlari 

batafsil  bayon  qilinadi,  ular  metodik 

nuqtai-nazardan asoslanadi. 

 





Statistik fizikaning asosiy tushunchalari: 

o’rtacha  kattaliklar,  mikroskopik  holat 

va 

statistik 



ansambl, 

taqsimot 

funksiyasi, termodinamik ehtimollik 

Mazkur 


mavzuda, 

statistik 

fizikaning 

asosiy 


tushunchalaridan 

bo’lgan  o’rtacha  kattaliklarni  topish  va 

ularni 

termodinamikadagi 



kaysi 

kattaliklarga mos kelishi aytiladi.  

 





Gibbsning  mikrokanonik,  kanonik  va 

katta  kanonik  taqsimot  funksiyalari, 

holat integrali. 

Sistemaning 

holatini 

mikroskopik 

ifodalash  deganda  nimani  tushunish 

kerakligi 

va 

ularning 



to’plamiga 

statistik ansambl deyilishi tushuntiriladi.   



Statistik 



termodinamikani 

asosiy 


munosabati. 

Issiqlik 

va 

ish. 


Termodinamikaning  I  –  qonuni.  Holat 

tenglamalari 

Agar sistema yakkalangan bo’lsa, uning 

taqsimot  funksiyalari  mikroskopik  berk 

bo’lsa,  uning  taqsimot  funksiyasi 

kanonik,  ochiq  bo’lsa,  uning  taqsimot 

funksiyasi  katta  kanonik  deb  ataladi. 

Bularning  ichida  ko’p  ishlatiladigani 

kanonik  taqsimot  bo’lib,  u  orqali  

termodinamikaning 

asosiy 

natijalari 



xisoblab topiladi. 



Termodinamikaning 

–  qonunini 



tatbiqi.  Issiqlik  sig’imi.  Termodinamik 

jarayonlar va ularning tenglamalari. 

Ushbu 

mazuda 


tabiatdagi 

barcha 


jarayonlar  qaytar  va  qaytmas  bo’lishi 

tushuntirilib, 

ularning 

ko’pchiligi 

qaytmas  ekanligi  aytiladi  va  ularga 

misollar keltiriladi.  



Qaytar 



va 

qaytmas 


jarayonlar. 

Termodinamikaning 

II–qonuni. 

Entropiya.  Termik  va  kalorik  holat 

tenglamalari orasidagi bog’lanish. 

Bu  mavzu  termodinamik  funksiyalar 

metodiga  bag’ishlangan  bo’lib,  uning 

moxiyati 

aytiladi. 

So’ngra 


mos 

o’zgaruvchilar  tanlab  olinib,  ichki 

energiya,  erkin  energiya,  Gibbsning 

termodinamik potensiali, entropiya kabi 

potensiallar  topiladi  va  ular  yordamida 

sistemaning  termik  va  kalorik  xossalari 

aniqlanadi. 



Termodinamik 

funksiyalar 

metodi. 

Kimyoviy 

potensial. 

Maksvell 

munosabatlari 

Mazkur  mavzu  ideal  va  real  gazlarning 

farqini  tajribada  ko’rsatishga  taalluqli 

bo’lib, 


uni 

Joul 


– 

Tomsonlar 

aniqlashgani aytiladi, musbat va manfiy 

effektlar  tushuntiriladi.  Bu  effektdan 

foydalanib,  past  temperaturalar  hosil 



 

qilish mumkunligi aytiladi. 



Joul – Tomsan effekti. Past temperatura 

olish usullari. Nernst teoremasi 

Mazkur  mavzuda  fazo,  komponent 

tushunchalari  bayon  qilinib,  berilgan 

komponentlar sonida ko’pi  bilan nechta 

faza  muvozanatda  bo’lishi  aytiladi. 

Buni  topish  uchun  barcha  fazalarning 

bosimi,temperaturasi 

va 


kimyoviy 

potensiallari 

bir 

hil 


bo’lishidan 

Gibbsning fazalar qoidasi topiladi. 



Fazalar  muvozanati.  Gibbsning  fazalar 



qoidasi 

Ushbu  mavzuda  fazaviy  o’tishlarga 

ta’rif  beriladi  va  birinchi  hamda 

ikkinchi 

tur 

fazaviy 


o’tishlarning 

muhim  belgilari  aytiladi.  Birinchi  tur 

fazaviy  o’tishlar  qaralib,  u  Klapeyron-

Klauzius 

tenglamasi 

orqali 


tushuntirilishi ko’rsatiladi. . 

10 



Birinchi 

va 


ikkinchi 

tur 


fazaviy 

o’tishlar. 

Klapeyron-Klauzius 

va 


Erenfest  tenglamalari.  Kritik  holat. 

Uchlik nuqta. 

  Ushbu  mavzuda  ideal  gaz  misolida 

kanonik taqsimotdan Maksvell-Bolsman 

taqsimoti 

topiladi. 

So’ngra 

undan 


Maksvell  tezliklar  taqsimoti  topilib, 

undan  esa  tezlikning  proeksiyalari  va 

absolyut  qiymat  bo’yicha  taqsimot 

funksiyalari 

aniqlanib, 

ularning 

grafiklari 

chiziladi 

va 

ular 


tushuntiriladi. 

11 



Kanonik 

taqsimotdan 

Maksvell-

Bolsman  taqsimotini  topish.  Maksvell 

tezliklar taqsimoti. Barometrik formula. 

Mazkur  mavzuda  real  gazlar  uchun 

xolat 

integralini 



ma’lum  shartlar 

asosida,  ya’ni  zarralarni  juft  o’zaro 

ta’sirlashadi  deb  qarab,  hisoblanadi. 

Bunday  yaqinlashish  asosida  Van-der-

Vaals  tenglamasi  topilib,  a  va  v 

koeffisentlar 

zarralar 

orasidagi 

tortishish  va  itarish  kuchlari  bilan 

bog’liq ekanligi ko’rsatiladi. 

 

 



12 

Real  gazlar  statistikasi.  Van-der-Vaals 

tenglamasi 

Ushbu 


mavzuda 

kvant 


statistik 

fizikaning  asoslari  bayon  qilinib,uni 

klassik 

statistik 

fizikadan 

farqi 


tushuntiriladi.Tabiatdagi  barcha zarralar  

spiniga qarab  ikki  sinfga:  fermionlar va 

bezonlarga bo’linishi tushuntiriladi. 

13 



Kvant  statistik  fizika.  Fermionlar  va 

bazonlar. 

Fermi-Dirak 

va 


Boze-

Eynshteyn taqsimot funksialari. 

     Bu  mavzu  Fermi-Dirak  statistikasini  metallardagi  elektron 

gazga,  past  temperaturali  ideal  gazga 

tadbiqi  aytiladi,  olingan  natijalarning 

muxim tomonlari tushuntiriladi.  

14 


Fermi-Dirak 

statistikasining 

tatbiqi. 

Zonalar  nazariyasi.  Past  temperaturali 

ob’ektlar 

Boze-Eynshteyn 

statistikasining 

tadbiqini  fotonlar  gaziga  tadbiq  qilib, 

Plank  formulasi  topiladi.Bezonlarning 

taqsimot 

funksiyasi 

bo’lgan                     

Boze-Eynshteyn 

taqsimotini 

past 

temperaturadagi  Boze-gazga,  aynigan 



Boze-gazga,  fotonlar  gaziga  tadbiqi 

qaraladi.  



 

 



15 

Boze-Eynshteyn  statistikasining  tatbiqi. 

Fatonlar. Plank formulalari 

Mazkur  mavzuda  qattiq  jismlarning 

issiqlik  sig’imi  Boze  –  Eynshteynning 

statistikasi  asosida  qaraladi.  Dastlab 

Eynshteyn 

nazariyasining 

asosiy 

tushunchalari  bayon  qilinib,  olingan 



natija    tajriba  bilan  taqqoslanadi  va  u 

sifat jihatdan mos kelish aytiladi, uning 

sababi tushuntiriladi.  

 



16 

Qattiq  jisimlarning  issiqlik  sig’imi. 

Eynshteyn 

va 


Debay 

nazariyalari. 

Fanonlar. 

Boze-Eynshteyn 

statistikasining 

tadbiqini  fotonlar  gaziga  tadbiq  qilib, 

Plank  formulasi  topiladi.Bezonlarning 

taqsimot 

funksiyasi 

bo’lgan                     

Boze-Eynshteyn 

taqsimotini 

past 

temperaturadagi  Boze-gazga,  aynigan 



Boze-gazga,  fotonlar  gaziga  tadbiqi 

qaraladi. 

17 


Fluktuasiya  nazariyasi.  Termodinamik 

parametrlarning fluktuasiyasi. 

shbu  mavzuda  qisqacha  fluktuasiya 

nazariyasi  to’g’risida    axborot  beriladi, 

uning  nima  ekanligi  aytiladi,  hisoblash 

usullari  bayon  qilinadi.  So’ngra    asosiy 

termodinamik 

parametrlarning 

fluktuasiyasi  qaralib,  hajm  va  zichlik, 

temperatura,  entropiya  va  bosimning 

fluktuasiyalari 

hisoblanadi 

va 

tushuntiriladi 



18 


Broun 

xarakati. 

Eynshteyn-

Smoluxovskiy tenglamasi. 

 Broun  zarrasining  o’rtacha  kvadratik 

siljishi  hisoblanadi  va  uning  sababi 

tushuntiriladi.Ushbu  xodisani  diffuziya 

bilan  bog’lanishi  aytiladi.  So’ngra 

Eynshteyn-Smoluxovskiy 

tenglamasi 

topiladi va tushuntiriladi. 

19 



Nomuvozanatli holat nazariyasi asoslari.   Ushbu  mavzuda  nomuvozanatli  holat 

nazariyasining  asoslari  bayon  qilinadi. 

Bolsmanning 

kinetik 


tenglamasi 

to’g’risida 

tushuncha 

beriladi, 

Bolsmanning N-teoremasi aytiladi. 

So’ngra  ko’chish  hodisalari  qisqacha 

bayon  qilinadi  va  saqlanish  qonunlari 

hamda  entropiyaning  ortish  qonuni 

tushuntiriladi. 

 



20 

Yahlit muxitdagi saqlanish qonunlari. 

Ushbu mavzuda kvant statistik 

fizikaning asoslari bayon qilinib,uni 

klassik statistik fizikadan farqi 

tushuntiriladi.Tabiatdagi barcha zarralar  

spiniga qarab ikki sinfga: fermionlar va 

bezonlarga bo’linishi tushuntiriladi.  



 

     



 

 

Jami: 

 

40 

 

2.2. Amaliy mashg’ulotlarning mavzulari, mazmuni va ularga ajratilgan soat 

№ 

Amaliy mashg’ulotlari mavzusi 

Amaliy mashg’ulotlar maqsadi 

Ajratilgan 

soat 

1. 


Statistik  fizikaning  asosiy  tushunchalari: 

o’rtacha  kattaliklar,  mikroskopik  holat  va 

statistik  ansambl,  taqsimot  funksiyasi, 

termodinamik ehtimollik 

nazariy  bilimlarni  amalda  qo’llash 

ko’nikma 

va 

malakalarini 



shakllantirish 



Gibbsning mikrokanonik, kanonik va katta 

kanonik 


taqsimot 

funksiyalari, 

holat 

integrali. 



nazariy  bilimlarni  amalda  qo’llash 

ko’nikma 

va 

malakalarini 



shakllantirish 



Statistik 

termodinamikani 

asosiy 

munosabati. 



Issiqlik 

va 


ish. 

Termodinamikaning  I  –  qonuni.  Holat 

tenglamalari 

nazariy  bilimlarni  amalda  qo’llash 

ko’nikma 

va 


malakalarini 

shakllantirish 



Kanonik  taqsimotdan  Maksvell-Bolsman 



taqsimotini  topish.  Maksvell  tezliklar 

taqsimoti. Barometrik formula. 

nazariy  bilimlarni  amalda  qo’llash 

ko’nikma 

va 

malakalarini 



shakllantirish 



Real  gazlar  statistikasi.  Van-der-Vaals 

tenglamasi 

nazariy  bilimlarni  amalda  qo’llash 

ko’nikma 

va 

malakalarini 



shakllantirish 



Boze-Eynshteyn  statistikasining  tatbiqi. 

Fatonlar. Plank formulalari 

nazariy  bilimlarni  amalda  qo’llash 

ko’nikma 

va 

malakalarini 



shakllantirish 



Qattiq  jisimlarning  issiqlik  sig’imi. 

Eynshteyn 

va 

Debay 


nazariyalari. 

Fanonlar 

nazariy  bilimlarni  amalda  qo’llash 

ko’nikma 

va 

malakalarini 



shakllantirish 



Fluktuasiya  nazariyasi.  Termodinamik 

parametrlarning fluktuasiyasi. 

nazariy  bilimlarni  amalda  qo’llash 

ko’nikma 

va 

malakalarini 



shakllantirish 



Broun  xarakati.  Eynshteyn-Smoluxovskiy 

tenglamasi. 

nazariy  bilimlarni  amalda  qo’llash 

ko’nikma 

va 

malakalarini 



shakllantirish 

10 



Nomuvozanatli  holat  nazariyasi  asoslari. 

Yahlit muxitdagi saqlanish qonunlari. 

nazariy  bilimlarni  amalda  qo’llash 

ko’nikma 

va 

malakalarini 



shakllantirish 

 



Jami: 

 

20 



 

2.3.  Seminar  (amaliy,  laboratoriya)  mashg’ulotlarning  mavzulari,  mazmuni  va  ularga 

ajratilgan soat 

 

№ 

Amaliy, laboratoriya) mashg’ulotlari 

mavzusi 

Amaliy mashg’ulotlar maqsadi 

Ajratilgan 

soat 

1. 


Statistik  fizikaning  asosiy  tushunchalari: 

o’rtacha  kattaliklar,  mikroskopik  holat  va 

statistik  ansambl,  taqsimot  funksiyasi, 

nazariy  bilimlarni  amalda  qo’llash 

ko’nikma 

va 


malakalarini 

shakllantirish 



 

termodinamik ehtimollik 



Gibbsning mikrokanonik, kanonik va katta 

kanonik 

taqsimot 

funksiyalari, 

holat 


integrali. 

nazariy  bilimlarni  amalda  qo’llash 

ko’nikma 

va 


malakalarini 

shakllantirish 



Statistik 



termodinamikani 

asosiy 


munosabati. 

Issiqlik 

va 

ish. 


Termodinamikaning  I  –  qonuni.  Holat 

tenglamalari 

nazariy  bilimlarni  amalda  qo’llash 

ko’nikma 

va 

malakalarini 



shakllantirish 



Kanonik  taqsimotdan  Maksvell-Bolsman 

taqsimotini  topish.  Maksvell  tezliklar 

taqsimoti. Barometrik formula. 

nazariy  bilimlarni  amalda  qo’llash 

ko’nikma 

va 


malakalarini 

shakllantirish 



Real  gazlar  statistikasi.  Van-der-Vaals 



tenglamasi 

nazariy  bilimlarni  amalda  qo’llash 

ko’nikma 

va 


malakalarini 

shakllantirish 



Boze-Eynshteyn  statistikasining  tatbiqi. 



Fatonlar. Plank formulalari 

nazariy  bilimlarni  amalda  qo’llash 

ko’nikma 

va 


malakalarini 

shakllantirish 



Qattiq 



jisimlarning 

issiqlik 

sig’imi. 

Eynshteyn 

va 

Debay 


nazariyalari. 

Fanonlar 

nazariy  bilimlarni  amalda  qo’llash 

ko’nikma 

va 

malakalarini 



shakllantirish 



Fluktuasiya  nazariyasi.  Termodinamik 

parametrlarning fluktuasiyasi. 

nazariy  bilimlarni  amalda  qo’llash 

ko’nikma 

va 

malakalarini 



shakllantirish 



Broun  xarakati.  Eynshteyn-Smoluxovskiy 

tenglamasi. 

nazariy  bilimlarni  amalda  qo’llash 

ko’nikma 

va 

malakalarini 



shakllantirish 

10 



Nomuvozanatli  holat  nazariyasi  asoslari. 

Yahlit muxitdagi saqlanish qonunlari. 

nazariy  bilimlarni  amalda  qo’llash 

ko’nikma 

va 

malakalarini 



shakllantirish 

 





Do'stlaringiz bilan baham:
  1   2   3


Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2019
ma'muriyatiga murojaat qiling