| Docente | MARIA CRISTINA DIAMANTINI |
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| Tipologia | Attività Affini o integrative (art.10, comma 5, lettera b) |
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| Ambito | Affini ed integrative |
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| Settore | FIS/02 |
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| CFU | 6 |
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| Modalità di svolgimento | Convenzionale |
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| Programma | Programma:
1) Richiami di Termodinamica:
Principio zero e definizione di temperatura. Primo principio ed energia interna. Macchine
termiche e frigoriferi. Macchina di Carnot. Secondo Principio. Teorema di
Carnot.Temperatura termodinamica. Entropia. Potenziali termodinamici. Entalpia,
energia libera (Helmholtz), entalpia libera (Gibbs), gran potenziale. Potenziale chimico.
Relazioni di Maxwell. Stabilità dell' equilibrio termodinamico. Equazione di Clausius-
Clapeyron. Cenni sulla classificazione delle transizioni di fase. Terzo principio.
2) Teoria Cinetica dei Gas:
Microstati e macrostati. Insieme statistico di microstati di Gibbs. Funzione densità nello
spazio delle fasi. Medie di insieme. Teorema di Liouville. La gerarchia di Bogolubov -
Born- Green - Kirkwood - Yvon (BBGKY). Equazione di Boltzmann. Conseguenze
dell'equazione di Boltzmann; la distribuzione di equilibrio, equazione di stato dei gas
perfetti, teorema "H". Distribuzione di Maxwell Boltzmann; metodo della distribuzione oiu' probabile.
3) Meccanica Statistica Classica:
Insieme microcanonico: Funzione densità di probabilità (PDF) ed entropia termodinamica. Teorema di equipartizione.
Teorema del viriale. Gas ideale. Oscillatori armonici classici. . Paradosso di Gibbs e sua soluzione. Insieme canonico: PDF
e funzione di partizione. Equivalenza tra valore medio e valore piu' probabile. Termodinamica e gas ideale. Insieme
grancanonico: PDF e funzione di gran partizione. Termodinamica
e gas ideale.
4) Meccanica Statistica Quantistica:
Microstati e macrostati quantistici. Insieme di microstati. Matrice densità. Medie di
insieme. Postulato delle fasi random. Postulato delle uguali probabilità a priori. Teorema
di Liouville. Insieme microcanonico. Terzo principio della termodinamica. Insieme
canonico. Insieme grancanonico. Matrici densità per particella libera e oscillatori
armonici in una dimensione. Particelle identiche: bosoni e fermioni. Matrici densità in
rappresentazione delle coordinate per bosoni e fermioni liberi.
Insieme grancanonico: termodinamica di gas quantistici di bosoni e fermioni. Gas di
Fermi degenere. Energia, temperatura e pressione di Fermi. Gas di bosoni degenere.
Termodinamica. Condensazione di Bose-Einstein. Equazione di Clausius-Klapeyron per
la condensazione. He4 superfluido: descrizione fenomenologica. ( |
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| Supplement | Richiami di Termodinamica.
Teoria delle transizioni di fase.
Teoria cinetica dei gas: gas perfetti e gas reali.
Meccanica statistica classica.
Radiazione di corpo nero e problemi con la statistica classica.
Statistica quantistica.
Gas di Fermi e gas di Bose. |
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| Metodi didattici | Lezioni frontali |
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| Testi consigliati | 1)"Statitistical Mechanics" , K. Huang
2)"Fisica Statistica", L.D. Landau e E.M. Lifsits
3)"Statistical mechanics", R. K. Pathria
4)"Statistical mechanics", R. Kubo |
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| Risultati apprendimento | Acquisizione degli elementi base della statistica classica e quantistica |
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| Periodo della didattica | 1 Ottobre |
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| Calendario della didattica | Da definire |
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| Attività supporto alla didattica | Nessuna |
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| Lingua di insegnamento | Italiano |
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| Frequenza | Facoltativa |
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| Sede | Dipartimento di Fisica |
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| Ore | | Teoriche | 42 |
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| Pratiche | 0 |
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| Studio individuale | 108 |
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| Didattica Integrativa | 0 |
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| Totale | 150 |
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| Anno | 1 |
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| Periodo | I semestre |
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| Note | Nessuna |
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| Orario di ricevimento | Mercoledi 11-12 |
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| Sede di ricevimento | Dipartimento di fisica |
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| Codice ECTS | 2013 - 3905 |
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