PHYSICS OF LIQUIDS

Obiettivi formativi

OBIETTIVI GENERALI: Il corso di Fisica dei Liquidi si propone di fornire le conoscenze necessarie per comprendere gli stati disordinati della materia con particolare enfasi sulla connessione tra potenziale di interazione tra atomi e molecole e struttura del sistema. Verranno approfonditi i temi dei processi di ordinamento a corto raggio e la modellizzazione della dinamica atomica nella fase fluida e vetrosa. Al termine del corso, gli studenti svilupperanno doti di ragionamento quantitativo e abilità di risoluzione analitica utili per studiare, modellizzare e comprendere i fenomeni relativi alle materia soffice disordinata. OBIETTIVI SPECIFICI: A - Conoscenza e capacità di comprensione OF 1) Conoscere la teoria classica dei fluidi, dalla modellizzazione di campo medio, fino alle teorie integrali e agli approcci perturbativi. OF 2) Comprendere il significato fisico delle approssimazioni per la risoluzioni delle equazioni integrali. OF 3) Conoscere come estrarre le proprietà statiche e dinamiche dallo studio di processi di scattering di raggi X e neutroni OF 4) Conoscere il passaggio dalle teorie microscopiche al limite idrodinamico e l’effetto delle leggi di conservazione sulla dinamica delle fluttuazioni. …. B – Capacità applicative OF 5) Essere in grado di calcolare gli integrali di cluster che entrano nei coefficienti del viriale per semplici potenziali di interazione. OF 6) Risolvere problemi di studio della struttura dei liquidi in presenza di campi esterni OF 7) Essere in grado di applicare tecniche perturbative al primo ordine … C - Autonomia di giudizio OF 8) Essere in grado di comprendere i risultati di esperimenti e simulazioni su liquidi semplici e complessi. OF 9) Saper giudicare quale chiusura integrale è più adeguata per un determinato problema. … D – Abilità nella comunicazione OF 10) Saper comunicare il risultato di simulazioni numeriche di liquidi semplici. E - Capacità di apprendere OF 11) Avere la capacità di consultare autonomamente testi e articoli scientifici al fine di approfondire in modo autonomo alcuni argomenti introdotti durante il corso.

Canale 1
JOHN RUSSO Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Review di meccanica statistica (2 ore) Liquidi semplici e complessi (4 ore) L'equazione di van der Waals (4 ore) La funzione di correlazione a coppie (6 ore) Scattering elastico di raggi X e neutroni (4 ore) L'equazione di Ornstein-Zernicke (6 ore) Chiusure e derivate funzionali (6 ore) La soluzione dell'equazione di Percus-Yevick per le sfere dure (4 ore) Teorie perturbative (4 ore) Funzioni di correlazione nello spazio e nel tempo (2 ore) Introduzione alla dinamica (2 ore) Diffusione e auto-correlazione della velocità (4 ore) Il formalismo di Mori-Zwanzig (4 ore) L'idrodinamica molecolare ed il fattore di struttura dinamico (4 ore) Le equazioni di Navier Stokes (4 ore)
Prerequisiti
E’ utile avere conoscenze solide di Meccanica Statistica: *) medie temporali e medie d'ensemble *) ensemble canonico e grancanonico Metodi Matemetici: *) analisi complessa *) rappresentazione integrale di Cauchy *) trasformata di Fourier
Testi di riferimento
Testo 1: "Theory of Simple Liquids" by Hansen and McDonald, Associated Press Testo 2: “A concise course on the Theory of classical Liquids” by A. Santos, Springer
Modalità insegnamento
La modalità di svolgimento del corso prevede lezioni frontali alla lavagna e dimostrazioni di programmi per il calcolo funzionale e di simulazione numerica fatte sul computer d’aula, ed eseguite assieme a tutta la classe.
Frequenza
Lezioni frontali.
Modalità di esame
La valutazione si basa su una prova orale di circa 1h, che prevede un colloquio sui temi illustrati nel corso. Per superare l'esame orale lo studente deve essere in grado di presentare un argomento, fare una dimostrazione, ripetere un calcolo discusso durante il corso e di applicare i metodi appresi ad esempi e situazioni simili a quelle già discusse. Nella valutazione si terrà conto di: - correttezza dei concetti esposti; - chiarezza e rigore espositivo; - capacità di sviluppo analitico della teoria.
Modalità di erogazione
La modalità di svolgimento del corso prevede lezioni frontali alla lavagna e dimostrazioni di programmi per il calcolo funzionale e di simulazione numerica fatte sul computer d’aula, ed eseguite assieme a tutta la classe.
JOHN RUSSO Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Review di meccanica statistica (2 ore) Liquidi semplici e complessi (4 ore) L'equazione di van der Waals (4 ore) La funzione di correlazione a coppie (6 ore) Scattering elastico di raggi X e neutroni (4 ore) L'equazione di Ornstein-Zernicke (6 ore) Chiusure e derivate funzionali (6 ore) La soluzione dell'equazione di Percus-Yevick per le sfere dure (4 ore) Teorie perturbative (4 ore) Funzioni di correlazione nello spazio e nel tempo (2 ore) Introduzione alla dinamica (2 ore) Diffusione e auto-correlazione della velocità (4 ore) Il formalismo di Mori-Zwanzig (4 ore) L'idrodinamica molecolare ed il fattore di struttura dinamico (4 ore) Le equazioni di Navier Stokes (4 ore)
Prerequisiti
E’ utile avere conoscenze solide di Meccanica Statistica: *) medie temporali e medie d'ensemble *) ensemble canonico e grancanonico Metodi Matemetici: *) analisi complessa *) rappresentazione integrale di Cauchy *) trasformata di Fourier
Testi di riferimento
Testo 1: "Theory of Simple Liquids" by Hansen and McDonald, Associated Press Testo 2: “A concise course on the Theory of classical Liquids” by A. Santos, Springer
Modalità insegnamento
La modalità di svolgimento del corso prevede lezioni frontali alla lavagna e dimostrazioni di programmi per il calcolo funzionale e di simulazione numerica fatte sul computer d’aula, ed eseguite assieme a tutta la classe.
Frequenza
Lezioni frontali.
Modalità di esame
La valutazione si basa su una prova orale di circa 1h, che prevede un colloquio sui temi illustrati nel corso. Per superare l'esame orale lo studente deve essere in grado di presentare un argomento, fare una dimostrazione, ripetere un calcolo discusso durante il corso e di applicare i metodi appresi ad esempi e situazioni simili a quelle già discusse. Nella valutazione si terrà conto di: - correttezza dei concetti esposti; - chiarezza e rigore espositivo; - capacità di sviluppo analitico della teoria.
Modalità di erogazione
La modalità di svolgimento del corso prevede lezioni frontali alla lavagna e dimostrazioni di programmi per il calcolo funzionale e di simulazione numerica fatte sul computer d’aula, ed eseguite assieme a tutta la classe.
  • Codice insegnamento1044819
  • Anno accademico2025/2026
  • CorsoPhysics - Fisica
  • CurriculumPhysics of Biological Systems
  • Anno1º anno
  • Semestre2º semestre
  • SSDFIS/03
  • CFU6