67114 - STRUTTURA DELLA MATERIA

Scheda insegnamento

  • Docente Loris Ferrari

  • Crediti formativi 6

  • SSD FIS/03

  • Modalità di erogazione In presenza (Convenzionale)

  • Lingua di insegnamento Italiano

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente acquisisce alcuni fondamenti di teoria delle probabilità, ed in particolare la dimostrazione formale del Teorema del Limite Centrale. Inoltre, apprende i principi di base che legano le proprietà microscopiche della materia con quelle macroscopiche, e la formulazione statistica della Termodinamica di equilibrio, sia per i sistemi non degeneri che per quelli degeneri. Lo studente è dunque in grado di affrontare problemi di termodinamica(equazioni di stato, equilibrio di reazioni chimiche, condensazione di Bose, Fermioni fortemente degeneri)attraverso i moderni approcci fisico-matematici delle teorie statistiche.

Programma/Contenuti

Termodinamica e Dinamica. I° e II° Principio. Spazio delle Fasi. Ipotesi ergodica. Distribuzione micro-canonica. Sistemi distinguibili e indistinguibili. Il Principio di Boltzmann. La funzione di Partizione canonica Z. Funzioni termodinamiche. Limite del continuo. Condizione di non degenerazione. I gas perfetti. Paradosso di Gibbs. Distribuzione di Maxwell-Boltzmann. Gas atomici: funzione di partizione interna. Gas debolmente ionizzati: la formula di Saha. Equipartizione dell'energia. Oscillatori armonici. Bosoni e Fermioni: lo spin. Funzioni di partizione bosoniche e fermioniche. Il potenziale chimico. Limite del continuo: effetti perturbativi della degenerazione. La condensazione di Bose-Einstein. Bosoni senza massa e oscillatori armonici quantizzati: il Corpo Nero e i fotoni. Formula di Planck. Forza di Casimir (cenni). Fermioni degeneri. Il livello di Fermi. Nane bianche e costante di Chandrasekar.

Testi/Bibliografia

M.Toda, R.Kubo, N.Saito: Statistical Physics I, Springer-Verlag, 2-nd edition-1978.
R.Baierlein: Thermal Physics, Cambridge University Press, 1999
Dispense del docente, disponibili in rete.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame orale, con esercizio.

Strumenti a supporto della didattica

Appunti a cura del docente, disponibili in formato cartaceo ed elettronico.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Loris Ferrari