2. Test

Hier mal die Angabe:

…nein, Scherz :mrgreen:

Aber dafür gibt’s mal zum Üben ein Package (47 MiB) aus diversen Materialien (Folien, Beispiele, Tutorien mit Lösungen, Tests mit Lösungen, …) aus vergangenen Semestern (2001, 2003, 2005, 2006, 2008, 2011 und 2012), das ich im Laufe der Zeit gefunden und zusammengetragen habe, hoffentlich hilft das wem beim Lernen! :slight_smile:

Download

Danke!!!

Hey danke!

War jemand von euch eigentlich in der Testfragestunde am Freitag?

sind beim kanonischen und großkanonische eseble die teilchen immer ununterscheidbar und was sind die annahmen und ableitungsschritte? arbeite gerade die theorie vom 2011 Test aus.

Sagt mal:

Wisst ihr wie weit der Teststoff eigentlich geht…war aufgrund meiner Arbeit schon länger nicht mehr in der Vorlesung und weiß daher nicht genau bis zu welcher Seite im Skriptum wir eigentlich genau sind bzw. Haben wir das skriptum durch…?
LG Georg

Du kannst dich wahrscheinlich ganz gut an den Folien auf der LVA-Homepage orientieren:

http://concord.itp.tuwien.ac.at/~statmech/plenum.html

gehe ich recht in der annahme das stoff ab kanonisches esemble ist?

Der Burgdörfer hält sich nur sehr lose ans Skript. Letzte Vorlesung war über ideale Fermi- und Bosegase und wie man großkanonisches Potential und Mittelwerte über eine Integralnäherung aus den Summen bekommt. Das meiste steht recht gut in den Folien.

So in etwa. Die Folien ab 7.5. müssten relevant sein.

Beides ist möglich. Der einzige Unterschied ist der 1/N! Faktor, falls die Teilchen ununterscheidbar sind, was sich meistens darauf auswirkt, dass du statt geometrischen Reihen eine Exponentialfunktion rauskriegst, wenn du vom kanonischen zum großkanonischen Ensemble wechselst. (genauer gesagt passiert das genau dann, wenn du nicht wechselwirkende Teilchen mit demselben Potential hast.) Es ändert aber nicht viel an den einzelnen Ableitungen der Formeln selbst. Im quantenmechanischen Fall brauchst du den Faktor nicht extrig zu berücksichtigen.


Annahme für das kanonische Ensemble sind genau dieselben wie für ein System, für das die Freie Energie sinnvoll zur Beschreibung ist. Wärmewechselwirkung mit einem größeren, „äußeren“ System, festes Volumen, feste Teilchenzahl. Zur Herleitung wird die gemeinsame Entropie von System und Umgebung um die Gesamtenergie linearisiert, d.h. wir gehen lediglich davon aus, dass die Entropie eine hinreichend glatte Funktion der Energie ist, und wir nehmen an, dass die Gesamtenergie der beiden Systeme konstant ist.

Für das großkanonische Ensemble lassen wir nun ebenfalls Teilchenänderung zu. Bei der Herleitung wird wiederum die Entropie getaylored.

musste heute leider arbeiten und konnte deshalb nicht zum Plenum und zur Fragestunde kommen!

Gabs heute noch einen Kurztest?
Und bzgl. Fragestunde: irgendwelche Hinweise/Tipps/etc. für den Test?

Danke!!

Nein, keine Sorge.

Im Plenum haben sie erwähnt dass die Folien die heute noch besprochen worden Testrelevant sein können. Wie weit sind sie heute denn gekommen? Die Folien online sind nicht mehr mit einem Datum versehen sondern heißen nur „Restliche Folien“. Kann mir da jemand Auskunft geben?

uh, nice, thx :slight_smile:

in der vo sind wir bis 150 gekommen.


rechnet wer von euch Beispiel 1a) vom Nachtest SS2010? Wozu sind da die ganzen Hinweise gut? (sinh,cosh,tanh)
Ist das nur zur allgemeinen Verunsicherung angegeben, oder braucht man die? Man kann doch ganz einfach Z=Tr(exp(-beta*H)) rechnen, oder?
Statistische Physik I PS.pdf (1.61 MB)

Kleiner Hinweis, auch wenns eh schon an anderer Stelle öfters erwähnt wurde: Auf www.higgs.at schauen, kann auch sehr helfen :wink: Da gibts auch eine gute Sammlung und dort finden sich sogar Lösungen zu den Tests von 2010. So wies für mich aussieht, fehlt da in der Angabe irgendwie die Klammer um den gesamten Vorfaktor vor der Summe, um es so rechnen zu können, wie es in der Lösung ist und um die Hinweise verwenden zu können. Aber ich glaube auch, dass das Beispiel allgemein nicht sehr testrelevant für uns ist, zumindest b) und c) nicht.

Beim 2. Test von 2011 bei Beispel 3 hätte ich eine Frage. Beim Ausrechnen der großkanonischen Zustandssumme der asymmetrischen harmonischen Falle verstehe ich nicht wie die Summe über die m*omega^2/2(…) gebildet wird. Warum hab ich einmal den Index i und einmal N+i? Wenn mir da jemand auf die Sprünge helfen könnte wäre ich sehr dankbar!

Edit: Hab das Gefühl dass es sich nur um einen Tippfehler handelt, oder? Im Schritt danach wird bei der Lösung nämlich das Produkt von 1 bis N durchgelaufen… Komisch…

ich hab das ganze eigentlich ohne groß nachzudenken so zur kenntnis genommen: (bitte mich zu korrigieren wenn es nicht stimmt)
das produkt von 1 bis N sollte die gleiche zahl an multiplikationen enthalten wie N+1 bis 2N (was ja dann hoch N wird)
das mit dem N+1 bis 2N soll wohl den sinn haben dass klarer sieht, dass man in y-richtung nicht die gleichen teilchen abzählt wie in x-richtung (für den fall dass die teilchenzahl in x ungleich y ist)

Ah ok, aber wenn ich das gleich mit der Summe über i von 1 bis N mache stimmt es rein formell gesehen auch, oder?

Noch eine (vielleicht dumme) Frage: Bei den ganzen Testsammlungen von higgs.at wird beim Berechnen der mittleren Energie eines großkanonischen Ensembles scheinbar bei der Ableitung nach Beta von e^(BetaMy) einfach das My weggelassen. Dabei ist die partielle Ableitung nach Beta von dem gleich Myexp(…). Was passiert da immer mit dem My?

Wichtig ist der Punkt, dass die Formel wie sie dort angewandt wird nur für ein konstant gehaltenes z gilt.
Wenn du das nicht tust musst du das kompensieren.

Dann steht halt

E=-\partia_{\beta}ln Z_g+\frac{\mu}{\beta}\partial_{\mu}ln Z_g