- Docente: Loris Ferrari
- Crediti formativi: 6
- SSD: FIS/03
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea in Astronomia (cod. 8004)
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.
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 e valutazione 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