Offerta Didattica
FISICA
ELEMENTI DI FISICA STATISTICA
Classe di corso: L-30 - Scienze e tecnologie fisiche
AA: 2015/2016
Sedi: MESSINA
SSD | TAF | tipologia | frequenza | moduli |
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FIS/02 | Caratterizzante | Libera | Libera | No |
CFU | CFU LEZ | CFU LAB | CFU ESE | ORE | ORE LEZ | ORE LAB | ORE ESE |
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6 | 6 | 0 | 0 | 48 | 48 | 0 | 0 |
LegendaCFU: n. crediti dell’insegnamento CFU LEZ: n. cfu di lezione in aula CFU LAB: n. cfu di laboratorio CFU ESE: n. cfu di esercitazione FREQUENZA:Libera/Obbligatoria MODULI:SI - L'insegnamento prevede la suddivisione in moduli, NO - non sono previsti moduli ORE: n. ore programmate ORE LEZ: n. ore programmate di lezione in aula ORE LAB: n. ore programmate di laboratorio ORE ESE: n. ore programmate di esercitazione SSD:sigla del settore scientifico disciplinare dell’insegnamento TAF:sigla della tipologia di attività formativa TIPOLOGIA:LEZ - lezioni frontali, ESE - esercitazioni, LAB - laboratorio
Obiettivi Formativi
L’obiettivo è di fornire le conoscenze di base del formalismo della meccanica statistica per lo studio delle proprieta' fisiche della materia condensata.Learning Goals
The goal is to provide basic knowledge of statistical mechanics in order to study the physical properties of condensed matter systems.Metodi didattici
Lezioni frontali.Teaching Methods
Lectures.Prerequisiti
Descrizione di Hamilton della Meccanica Classica e della Meccanica Quantistica. Nozioni generali di Termodinamica.Prerequisites
Hamiltonian description of classical mechanics and quantum mechanics. Fundamentals of Thermodynamics.Verifiche dell'apprendimento
Esami orali.Assessment
Oral exams.Programma del Corso
Ensembles statistici. Densità di probabilità e medie d'ensemble. Equazione di Liouville. La matrice densità di von Neumann. I postulati della Meccanica Statistica. Ipotesi ergodica. Richiami di Termodinamica: prima e seconda legge della Termodinamica. Entropia. Potenziali Termodinamici. Trasformate di Legendre. Relazioni di Maxwell. Calore specifico e compressibilità isoterma. Equilibrio termico, equilibrio meccanico, equilibrio termico e meccanico. La terza legge della Termodinamica. Sistemi all'equilibrio termodinamico. Ensemble microcanonico. Il teorema di equipartizione generalizzato. Il gas ideale classico. Il paradosso di Gibbs. Ensemble canonico ed ensemble grancanonico. Fluttuazioni di energia e di numero di particelle. Il potenziale chimico. Ensembles generalizzati. Equivalenza tra ensembles. Gas ideale quantistico. Statistiche di Boltzmann, Fermi-Dirac e Bose-Einstein. Gas non ideale classico. Il secondo coefficiente del viriale. L’equazione di stato di van der Waals. Le funzioni di distribuzione ridotte e correlazione tra fluttuazioni di densita’. Funzione di distribuzione radiale nei fluidi.Course Syllabus
Statistical ensembles. Probability density and ensemble averages. Liouville equation. Von Neumann density matrix. Postulates of statistical mechanics. Ergodic hypothesis. Termodinamic summary: First and Second law. Entropy. Termodinamic Potentials. Legendre Transform. Maxwell relations. Specific heat and isothermal compressibilities. Thermal and mechanical equilibrium. Third law of thermodynamics. Microcanonical ensemble. Equipartition theorem. Classic idela gas. Gibbs paradox. Canonical and Grand Canonical Ensemble. Energy and particle number fluctuations. Chemical potential. Quantum ideal gas Boltzmann, Fermi-Dirac e Bose-Einstein statistics. Van der Waals equation of state.Testi di riferimento: 1) R. Piazza, Note di Fisica Statistica
(Springer-Verlag Italia, Milano, 2011).
2) M. E. Tuckerman, Statistical Mechanics: Theory and Molecular
Simulation (Oxford University Press, Oxford, 2010).
3) R. Balescu, Equilibrium and Nonequilibrium Statistical Mechanics
(John Wiley & Sons, New York, 1975).
Esami: Elenco degli appelli
Elenco delle unità didattiche costituenti l'insegnamento
ELEMENTI DI FISICA STATISTICA
Docente: ALESSANDRO SERGI
Orario di Ricevimento - ALESSANDRO SERGI
Giorno | Ora inizio | Ora fine | Luogo |
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Lunedì | 09:00 | 22:00 | Il mio ufficio o per videoconferenza skype. Ricevo tutti i giorni della settimana (tranne che per impegni didattici o di altra natura). E' sufficiente contattarmi via e-mail un paio di giorni prima. |
Note: Ricevo tutti i giorni della settimana (tranne che per impegni didattici o di altra natura). E' sufficiente contattarmi via e-mail un paio di giorni prima.