MECCANICA STATISTICA

Obiettivi formativi

OBIETTIVI GENERALI: Lo scopo del corso è di introdurre le nozioni di base della meccanica quantistica non-relativistica e della meccanica statistica e illustrare la loro applicazione in sistemi fisici. Al termine del corso gli studenti avranno compreso i concetti base di entrambe le teorie e saranno in grado di risolvere l’equazione di Schrodinger e calcolare la funzione di partizione per semplici modelli di particelle non interagenti e ricavarne le corrispondenti proprietà fisiche. OBIETTIVI SPECIFICI: A - Conoscenza e capacità di comprensione OF 1) Conoscere le basi della meccanica quantistica nonrelativistica per particella singola o sistemi di particelle noninteragenti. OF 2) Comprendere la nozione di spin e la composizione dei momenti angolari. OF 3) Conoscere la teoria delle perturbazioni dipendenti e indipendenti dal tempo, anche in presenza di degeneraione. OF 4) Comprendere la connessione tra spin di un sistema di particelle e simmetria dello stato quantistico per scambio delle medesime. OF 5) Conoscere le basi della meccanica statistica per sistemi di particelle noninteragenti classiche e quantistiche. OF 6) Comprendere le nozioni di micro e macrostato e quella di stato di equilibrio nel caso degli ensemble microcanonico, canonico e grancanonico. OF 7) Conoscere le principali funzioni di stato della meccanica statistica e le relazioni mutue. B – Capacità applicative OF 8) Saper affrontare problemi concettuali relativi agli argomenti considerati OF 9) Risolvere problemi semplici in modo analitico. OF 10) Saper impostare un problema al fine di una ipotetica soluzione numerica. C - Autonomia di giudizio OF 11) Essere in grado di collegare, in modo bidirezionale, le soluzioni matematiche dei problemi alle proprietà fisiche dei sistemi corrispondenti. D – Abilità nella comunicazione OF 12) Saper indicare in modo sintetico ma esaustivo le soluzioni dei problemi e la logica sottostante. E - Capacità di apprendere OF 13) Avere la capacità di consultare testi diversi da quello di riferimento che fanno uso di notazioni differenti.

Canale 1
BERNARD VAN HECK Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Ensemble statistici: microcanonico, canonico e grancanonico Il gas perfetto (sia classico che quantistico) Condensazione di Bose-Einstein Radiazione di corpo nero
Prerequisiti
Matematica: analisi complessa, algebra lineare, fondamenti di teoria della probabilità Fisica: termodinamica
Testi di riferimento
M. Kardar, Statistical Physics of Particles, Cambridge
Frequenza
Facoltativa
Modalità di esame
L'esame consiste in una prova scritta ed una prova orale. Il superamento della prova scritta è un prerequisito per l'ammissione alla prova orale. Il voto finale è il risultato di una valutazione complessiva della prova scritta e della prova orale. La prova scritta consiste di 3-4 esercizi da risolvere in 3 ore. Il voto é in trentesimi e il voto minimo per superare la prova è 18/30. Durante la prova scritta è consentito consultare libri di testo e/o appunti del corso. Non è consentito usare tablet o raccolte di esercizi svolti. Il voto dello scritto è valido per una sessione d'esame (invernale / estiva / autunnale). Se, dopo la prova orale, il voto finale è insufficiente o è rifiutato, si perde lo scritto. È possibile tentare la prova scritta in appelli consecutivi appartenenti alla stessa sessione. Ai fini del voto finale è valido solo l'ultimo scritto consegnato.
Bibliografia
D.L. Goodstein, States of Matter, Dover K. Huang, Meccanica Statistica, Zanichelli M. Kardar, Statistical Physics of Particles, Cambridge L.D. Landau e E.M. Lifhsitz, Statistical Physics Part I (Course of Theoretical Physics: Volume 5), Butterworth-Heinemann F. Schwabl, Statistical Mechanics, Springer D. Tong, Lectures on Statistical Physics, lecture notes online. D. Tong, Lectures on Kinetic Theory, lecture notes online.
Modalità di erogazione
Le lezioni frontali includono sessioni di esercizi.
  • Anno accademico2025/2026
  • CorsoFisica
  • CurriculumAstrofisica
  • Anno3º anno
  • Semestre1º semestre
  • SSDFIS/02
  • CFU6