20401806 - ELEMENTI DI MECCANICA STATISTICA

Acquisire la conoscenza dei
principi fondamentali della
meccanica statistica per
sistemi classici e quantistici.
scheda docente | materiale didattico

Programma

PROGRAMMA DEL CORSO: i numeri tra parentesi fanno riferimento al capitolo e paragrafo del libro di testo adottato

Teoria cinetica. Equazione di Boltzmann. Teorema H. (1, Par.2.1,2.2,2.3,2.4)
Distribuzione di Maxwell-Boltzmann. (1, Par. 2.5)
Spazio delle fasi e Teorema di Liouville. (1, Par. 3.1,3.2)
Ensembles di Gibbs. Ensemble microcanonico.Entropia. (1, Par. 3.3,3.4)
Gas perfetto nell'ensemble microcanonico.(1, Par. 3.6)
Teorema di equipartizione. (1, Par. 3.5)
Ensemble canonico. (1, Par.4.1).
Funzione di partizione ed energia libera. Fluttuazioni di energia. (1 Par. 4.4)
Ensemble grancanonico. Granpotenziale. Il gas perfetto nell'ensemble grancanonico (1 Par. 4.3).
Fluttuazioni del numero di particelle.(1 Par. 4.4)
Teoria classica della risposta lineare e teorema di fluttuazione-dissipazione. (1, Par. 8.4).
Teoria del moto Browniano di Einstein e Langevin. (Par. 1 par. 11.1,11.2).
Teoria del rumore termico di Johnson-Nyquist. (1 Par. 11.3).
Meccanica Statistica quantistica e matrice densita'. (1, Par. 6.2,6.3,6.4)
Statistiche quantistiche di Fermi-Dirac e Bose-Enstein ( 1, Par. 7.1)
Il gas di Fermi. Sviluppo di Sommerfeld. Calore specifico elettronico. (1, Par. 7.2)
Il gas di Bose. Condensazione di Bose-Einstein. (1, Par. 7.3)
Teoria della radiazione di corpo nero.(1, Par. 7.5)

Pagina web del corso con materiale supplementare

https://sites.google.com/a/personale.uniroma3.it/robertoraimondi/home/teaching/elementi

Testi Adottati

C. Di Castro and R. Raimondi, Statistical Mechanics and Applications in Condensed Matter, Cambridge University Press, 2015.

Bibliografia Di Riferimento

[1] C. Di Castro and R. Raimondi, Statistical Mechanics and Applications in Condensed Matter, Cambridge University Press, 2015. [2] K. Huang, Meccanica Statistica, Zanichelli, 1997. [3] L. Peliti, Appunti di Meccanica Statistica, Bollati Boringhieri, 2003. [4] D. Chowdhury, D. Stauffer, Principles of Equilibrium Statistical Mechanics,Wiley, 2005.Online version [5] Joel L. Lebowitz, Statistical mechanics: A selective review of two central issues, Reviews of Modern Physics, 71, S346 (1999). [6] S. Goldstein Boltzmann's approach to Statistical Mechanics, cond-mat/0105242. [7] John R. Ray, Correct Boltzmann counting, European Journal of Physics, 5, 219 (1984) [8] E. T. Jaynes, The Gibbs paradox, In Maximum Entropy and Bayesian Methods, C. Smith, G.J. Erickson, and P.P. Neudorfer, Editors, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, Holland (1992); pp.1-22. [9] Robert H Swendsen, Statistical mechanics of colloids and Boltzmann's definition of the entropy, American Journal of Physics, 74, 187 (2006).

Modalità Valutazione

L'esame consiste di un compito scritto e di una prova orale. La prova può essere sostenuta in una sessione diversa dallo scritto, purché non intercorra più di un anno accademico. Il compito scritto consiste nella risoluzione di esercizi e di domande sulla teoria esposta durante il corso. Durante l'esame scritto non è ammessa la consultazione di libri o raccolte di appunti. Raccolta di esercizi d'esame https://drive.google.com/file/d/0B7K3T3ouHSaZWG1kYWpvSnViMEE/view