Note di fisica statistica [electronic resource] /
Piazza, Roberto.author.
Il testo si configura come un' introduzione alla fisica statistica rivolto in primo luogo a quei corsi di studio in ingegneria che più hanno a che fare con le proprietà fisiche dei materiali, ed ha lo scopo di fornire le basi microscopiche del comportamento termodinamico di cui si fa uso sia in molti corsi tradizionali, quali quelli di termofluidica d'interesse per l'ingegneria chimica e nucleare, che in corsi rivolti ad applicazioni avanzate nella scienza dei materiali e nelle nanotecnologie. Particolare attenzione viene quindi dedicata all'impiego di metodi di fisica statistica nella scienza dei materiali, approfondendo tematiche relative alle vibrazioni nei solidi, ai processi di nucleazione liquido/vapore, alla struttura dello stato fluido e vetroso, ai plasmi, ai materiali magnetici, al gas di Fermi e alla superfluidità. Per il suo carattere generale, e per l'accento posto sui fondamenti della meccanica quantistica, il volume si presta comunque a costituire anche un testo introduttivo alla meccanica statistica per studenti dei corsi di laurea in fisica.
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Title Page; Copyright Page; Prefazione; Table of Contents; 1 Suonando ad orecchio; 1.1 La freccia del tempo; 1.1.1 Il mistero della termodinamica; 1.1.2 Equilibrio e tempi di osservazione; 1.2 Un po' di meccanica (ma non solo); 1.2.1 Pressione e lavoro su un fluido; 1.2.2 Solidi e deformazione plastica; 1.2.3 La tensione superficiale; 1.2.4 Omaggio a Maxwell; 1.3 Entra in scena la primadonna: l'entropia; 1.3.1 La natura del calore; 1.3.2 Entropia ed irreversibilit`a; 1.4 Altri personaggi (in ordine di apparizione); 1.4.1 Una valida "spalla": l'energia libera
1.4.2 Un coprotagonista: il potenziale chimico1.4.3 Estensivit`a ed omogeneit`a; 1.4.4 Qualche comparsa: potenziali per tutti i gusti; 2 Il rigo, la misura, soprattutto la chiave di violino; 2.1 Qualche indizio ed un primo identikit; 2.1.1 Espansione libera di un gas; 2.1.2 Cessione isoterma di calore; 2.1.3 Compressione adiabatica; 2.2 Dal macroscopico al microscopico; 2.2.1 Il mondo delle mele di Newton; 2.2.2 Il mondo dei gatti di Schr ̈odinger; 2.2.3 Microstati, stato macroscopico, equilibrio; 2.2.4 Densit`a di stati ed energia; 2.2.4.1 Densit`a di stati per una singola particella libera
2.2.4.2 Densit`a di stati per N particelle libere classiche2.2.4.3 Energia e microstati accessibili; 2.3 Boltzmann e la chiave di violino; 2.4 Il "Piccolo Veicolo": la distribuzione microcanonica; 2.4.1 Ritorno alla termodinamica; 2.4.1.1 Sistemi debolmente accoppiati; 2.4.1.2 Equilibrio e temperatura; 2.4.1.3 Distribuzione dell'energia; 2.5 Un'applicazione semplice (ma non "elementare"); 2.5.1 Il paradosso di Gibbs; 2.5.2 Indistinguibilit`a e approssimazione di Maxwell-Boltzmann; 2.6 Alle radici dell'irreversibilit`a; 2.6.1 L'equazione di Boltzmann e l'ipotesi del "caos molecolare"
2.6.2 Reversibilit`a e condizioni iniziali2.6.3 Corsi e ricorsi nella storia: l'obiezione di Zermelo; 2.6.4 Non solo condizioni iniziali: grandezze macroscopiche ed irreversibilit`a; 2.6.5 Irreversibilit`a e "caos"; 2.6.6 L'orologio irreversibile di Kac; 3 Ritmi e melodie elementari; 3.1 Il "Grande Veicolo": la distribuzione canonica; 3.1.1 Valori medi e fluttuazioni; 3.1.1.1 Energia; 3.1.1.2 Parametri esterni e forze generalizzate; 3.1.2 L'energia libera; 3.1.2.1 Additivit`a di F per sistemi debolmente interagenti; 3.1.3 Distribuzione di probabilit`a per le fluttuazioni
3.1.4 Distribuzione canonica: la prospettiva di Gibbs3.2 Sistemi di particelle indipendenti; 3.2.1 Particelle identiche ma distinguibili; 3.2.2 Particelle indistinguibili; 3.2.3 L'approssimazione di Maxwell-Boltzmann (MB); 3.3 Il gas ideale; 3.3.1 Gas classico monatomico; 3.3.2 Cenni ai gas poliatomici; 3.3.2.1 Transizioni elettroniche; 3.3.2.2 Moti vibrazionali; 3.3.2.3 Moti rotazionali; 3.4 Vibrazioni e calore specifico dei solidi; 3.4.1 Oscillazioni degli atomi su un reticolo cristallino; 3.4.2 Democrazia statistica: il teorema di equipartizione; 3.4.3 Il modello di Einstein
3.4.4 Il modello di Debye
Includes bibliographical references and index.
Il testo si configura come un' introduzione alla fisica statistica rivolto in primo luogo a quei corsi di studio in ingegneria che più hanno a che fare con le proprietà fisiche dei materiali, ed ha lo scopo di fornire le basi microscopiche del comportamento termodinamico di cui si fa uso sia in molti corsi tradizionali, quali quelli di termofluidica d'interesse per l'ingegneria chimica e nucleare, che in corsi rivolti ad applicazioni avanzate nella scienza dei materiali e nelle nanotecnologie. Particolare attenzione viene quindi dedicata all'impiego di metodi di fisica statistica nella scienza dei materiali, approfondendo tematiche relative alle vibrazioni nei solidi, ai processi di nucleazione liquido/vapore, alla struttura dello stato fluido e vetroso, ai plasmi, ai materiali magnetici, al gas di Fermi e alla superfluidità. Per il suo carattere generale, e per l'accento posto sui fondamenti della meccanica quantistica, il volume si presta comunque a costituire anche un testo introduttivo alla meccanica statistica per studenti dei corsi di laurea in fisica.
Statistical physics.
Dynamical systems.
Condensed matter.
Complex Systems.
Condensed Matter Physics.
Statistical Physics and Dynamical Systems.
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