FISICA STATISTICA

Insegnamento
FISICA STATISTICA
Insegnamento in inglese
STATISTICAL PHYSICS
Settore disciplinare
FIS/02
Corso di studi di riferimento
FISICA
Tipo corso di studio
Laurea Magistrale
Crediti
7.0
Ripartizione oraria
Ore Attività frontale: 49.0
Anno accademico
2019/2020
Anno di erogazione
2019/2020
Anno di corso
1
Lingua
ITALIANO
Percorso
NANOTECNOLOGIE, FISICA DELLA MATERIA E APPLICATA
Docente responsabile dell'erogazione
MARTINA Luigi
Sede
Lecce

Descrizione dell'insegnamento

Conoscenze dei metodi generali della Meccanica Statistica. Teoria degli Ensemble.

ll corso intende evidenziare Il fatto che la termodinamica del sistema è determinata da tale molteplicità degli stati quantistici microscopici. La connessione fondamentale tra le descrizioni microscopiche e macroscopiche di un sistema deriva  dalle condizioni di equilibrio tra due sistemi fisici in contatto termodinamico: l'entropia e le altre variabili termodinamiche del sistema derivano in modo molto naturale. Inoltre, mentre gran parte dei metodi elementari della Fisica Statistica si focalizzano su sistemi costituiti da entità libere,  un progressivo interesse verso sistemi con interazioni microscopiche sempre più rilevanti si dimostra essenziale per la comprensione di numerosissimi fenomeni naturali. In particolare tra questi vanno menzionati le transizioni di fase, di prima e seconda specie, che saranno oggetto della parte centrale del corso. Questo porterà all'illustrazione sia di metodi fenomenologici alla Landau, che dei risultati esatti per il modello di Ising, ed infine all'introduzione del concetto di gruppo di rinormalizzazione. Il teorema delle fluttuazioni-dissipazioni. Il teorema H di Boltzmann.          

Conoscenza dei meccanismi che conducono ai fenomeni della condensazione di Bose-Einstein, del paramagnetismo e ferromagnetismo, delle transizione di fase nei gas reali, delle transizione di fase di seconda specie e i principali metodi per descrivere. Conoscenza degli strumenti della Fisica Statistica per descrivere i sistemi macroscopici al di fuori dell'equilibrio termodinamico.

Lezioni frontali 

Risoluzione di due problemi, assegnati dal docente, concernenti le tematiche sviluppate nel corso e la loro illustrazione dettagliata durante la prova orale. 

Il docente è disponibile per chiarimenti tutte le mattine dal lunedì al venerdì, compatibilmente con gli orari di lezione.

Introduzione al corso - Ensemble canonico 

Gas perfetti quantistici

Gas Ideale di Bosoni - Condensazione di Bose -Einstein

Condensati di BE  di Atomi freddi

Gas ideale di Fermi

Gas degenere di Fermi

Il paramagnetismo di Pauli

Diamagnetismo di Landau

Approccio alle transizioni di fase

Espansione a cluster

Calcolo dei coefficienti del Viriale

Plasma di particelle cariche

Funzioni di Correlazione 

Transizioni di fase di I specie

Punto Critico e ordine a grande scala

Il modello di Ising

Il modello di Ising in 1D - Metodo Ricorsivo

Il metodo della Matrice di trasferimento

La Matrice di Trasferimento in 1D

Teoria di Landau delle transizioni di fase

Esponenti critici nella teoria di Landau

L'ipotesi di invarianza. di scala

Il gruppo di rinormalizzazione

IL teorema H di Boltzmann.

Il teorema delle fluttuazioni-dissipazioni

1) R.K. Pathria, P.D. Beale: Statistical Mechanics", Terza edizione, Elsevier, Amsterdam (2011)

in particolare Capp. 5,6,7,8,10,12,13,14,15

2) C. Van Vliet:" Equilibrium and Non-equilibrium Statistical Mechanics", World Scientific, Singapore (2008) 

in particolare Capp. IV, VII, VIII, IX,X, XIII,XVI.

3) G. Mussardo:" Statistical Field Theory", Oxford University Press, Oxford (2010),

in particolare i Capp. 1,2,3

4) L.D. Landau, E.M. Lifshitz:Statistical Physics,Pergamon Press, Oxford (1980)

In particolare i Capp V,VII,VIII,XII,XIV

 

Semestre
Primo Semestre (dal 14/10/2019 al 24/01/2020)

Tipo esame
Obbligatorio

Valutazione
Scritto e Orale Separati - Voto Finale

Orario dell'insegnamento
https://easyroom.unisalento.it/Orario

Mutuato in
FISICA STATISTICA (LM38)

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