Elementi Di Termodinamica Statistic A - Programma D'esame

Programma d’esame Conoscenza generale senza derivazione matematica • • • • • • • • • • • • • •

Calcolo di valori medi e deviazioni standard Probabilità per eventi statisticamente indipendenti e mutuamente esclusivi Fluttuazioni relative per eventi statisticamente indipendenti Principio di equiprobabilità a priori Disordine di uno stato macroscopico, legame con l’entropia Distribuzione di probabilità canonica e suo legame con la distribuzione di Boltzmann Legame tra funzione di partizione e potenziali termodinamici Sistema a due livelli Distribuzione di Maxwell Teorema di equipartizione dell’energia Perché posso utilizzare i livelli classici per studiare un gas di particelle libere Livelli energetici traslazionali, vibrazionali, rotazionali Curva calore specifico vs T per un gas biatomico Come si scrive la distribuzione di Fermi Conoscenza approfondita e derivazione matematica (6 di questi argomenti)

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Sistema di spin non interagenti con probabilità p di essere orientati in un certo modo: calcolo del valore medio e della deviazione standard Distribuzione gaussiana e di Poisson come limite della binomiale I principio della termodinamica, e interpretazione statistica di calore e lavoro Condizione di equilibrio termico e meccanico tra due sistemi Derivazione della distribuzione canonica; funzione di partizione canonica e di singola particella Distribuzione di Boltzmann e livelli continui: derivazione della maxwelliana Densità degli stati per un gas di particelle libere con livelli classici e quantistici Funzione di partizione per un gas di particelle libere con livelli classici e quantistici: energia media e legge di stato Polarizzazione e magnetizzazione per orientamento; sistemi classici e a due livelli Calore specifico del gas biatomico: conoscenza generale + conti contributo vibrazionale Calore specifico del gas biatomico: conoscenza generale + conti contributo rotazionale Lunghezza d’onda termica e degenerazione quantistica Funzione di distribuzione di Fermi-Dirac; calcolo dell’energia di Fermi