Fisica Statistica

INIZIO CORSO: 25/09/2023.

Orario: Lunedi Aula 2B (edificio H3, II piano), Mercoledi aula L (edificio C1, III piano), Venerdi Aula A ( edificio F, pianterreno).

Libro di Testo

1. [KH] K. Huang, Meccanica Statistica, Zanichelli, 1997;  Statistical Mechanics, second edition,  Wiley and Sons, New York,  1987.

PROGRAMMA

• Richiami di termodinamica. [1.2-4, 1.6]
  
• Spazio delle fasi. Ensemble statistico di Gibbs. Teorema di Liouville. [3.4].
• Ensemble microcanonico. Entropia. Derivazione della termodinamica. [6.1-3].
  
• Il gas perfetto. Teorema di equipartizione. Derivazione del conteggio corretto dall'additività dell'entropia. [6.4-6].
  
• Ensemble canonico. Energia libera.  Fluttuazioni di energia. Equivalenza microcanonico-canonico. [7.1-2].
• Ensemble grancanonico.  Fluttuazioni del numero di particelle. Equivalenza canonico-grancanonico. Gas perfetto negli insiemi canonico e grancanonico[7.3-6,7.8]^*.
  
• Meccanica Statistica quantistica[8.1-3].
•  Statistiche quantistiche di Fermi-Dirac e Bose-Enstein per gas ideali[8.6]. Boltzmanioni ed il limite classico.
• Il gas di Fermi: limite classico;  limite degenere e calore specifico a basse temperature; fermioni non interagenti a T=0[11.1].
• Il gas di Bose: radiazione di corpo nero; fononi in un solido cristallino e calore specifico a basse temperature; condensazione di Bose-Einstein(BEC)[12.1-3].
  

Consigli per approfondimenti

1. [LL] L. Landau & E Lifschitz, Fisica Statistica (Parte I) Editori Riuniti; Statistical Physics, 3rd edition (part 1), Pergamon Press, Oxford, 1980.
2. [CDC] C. Di Castro & R. Raimondi, Statistical Mechanics and Applications in Condensed Matter, Cambridge University Press (2015). Testo molto avanzato, la cui prima parte segue molto da vicino l'approccio dello Huang.