====== Física Estatística ====== ====== Objetivos ====== O objetivo é estudar as leis e o comportamento das partículas - átomos, moléculas,...- que compõe sistemas físicos macroscópicos. Tais sistemas são descritos pela termodinâmica e portanto um dos maiores objetivos e derivar a termodinâmica a partir da descrição microscópica. Note que dois grandes físicos, Boltzmann e Ehrenfest, passaram grande parte da vida tentando obter a termodinâmica a partir das leis microscópicas. Boltzmann se suicidou em 1906 e Ehrenfest em 1933 (A parte o folclore, ambos os suicidios provavelmente se devem a problemas pessoais do que a assuntos científicos) ====== Programa ====== A ementa oficial do curso pode ser vista [[http://dl.dropbox.com/u/65307019/ementas_ifuff/Fisica/Formul%C3%A1rio%2013%20F%C3%ADsica%20Estat%C3%ADstica%20%202009.pdf|aqui]] Basicamente seguiremos a ordem do livro do Salinas. Iremos ver os caps. 1,2,4,5,6,7,8,9. Se houver tempo também estudaremos o cap. 12 sobre transições de fase. Um programa preliminar com datas tentativas para as provas: {{:calendario-fis-estat-2sem-14.pdf|}} * Introdução aos conceitos de probabilidade e métodos estatísticos: noçõoes de probabilidade, caminhadas aleatórias, conceitos básicos de estatística, Distribuição Binomial, Distribuição Gaussiana, teorema do limite central. * Princípios da mecânica estatística: descrição estatística de um sistema fisico, entropia e ensemble microcanônico. Exemplos. * Ensemble canônico, ensemble grande canônico, paramagneto ideal, sólido de Einstein, gases clássicos e outros exemplos. * Gases ideais quânticos: formulação, limite clássico. Gás de Fermi. Paramagnetismo de Pauli. Gás de Bose-Einstein. Condensação de Bose-Einstein; Gás de fótons. ====== Avaliação ====== A avaliação será composta de três provas e da entrega das listas de exercícios. A média das provas irá valer 90% da nota e a média das listas 10%. As listas deverão ser entregues em data predefinidas. Somente um ou dois exercícios serão corrigidos, mas a nota total será proporcional ao número de exercícios feitos. Por exemplo, se você tirar 8,0 no exercício corrigido, mas só fizer metade da lista, sua nota será 4,0. A discussão dos exercícios em grupo é não somente permitida, como incentivada; discutir física entre amigos é uma das melhores partes! Porém, após as discussões cada um deve sentar sozinho e elaborar sua própria lista sintetizando as idéias a sua própria maneira. Esse processo é fundamental para o real entendimento da física envolvida. Para estimular isso, ou seja, discussão sem cópia, haverá a seguinte regra: quem entregar um lista com evidências de cópia terá sua lista anulada e a nota da próxima lista será dividida pela metade. O mesmo vale para a fonte da cópia! ====== Bibliografia ====== Seguirei de perto o livro do Salinas e sua ordem. Mas também se orientando pelo Reif * S. R. A. Salinas, Introdução à Física Estatística, segunda edição, Edusp, 2005. Segundo o próprio autor os primeiros 10 capítulos são fortemente baseados no Reif, porém BEM mais resumido. Por ser muito resumido é bem áspero para uma primeira leitura. Gosto da proposta de dar tanta enfase as ensemble microcânonico e grande-canônico como ao canônico e de enfatizar suas equivalências no limite termodinâmico. Essa proposta será seguida no curso * F. Reif, Fundamentals of Statistical and Thermal Physics. McGraw-Hill, 1985. Para mim um dos livro mais indicado para um primeira leitura, já que faz um discussão bem detalhada. Porém é um pouco prolixo e pode não agradar alguns por isso. Outro problema, é que ele mistura Termodinâmica com a Física Estatística, assim você tem que ir pulando as partes de termodinâmica. Ele também mistura a descrição clássica com a quântica, o que pode ser um dificuldade para aqueles sem grande conhecimento do formalismo da mecânica quântica. Também peca por dar pouca atenção ao ensemble microcanônico e grande canônico. Textos auxiliares e/ou de consulta * Site com vasto material, incluindo simulações, artigos do American Journal e até um livro bem completo que pode ser baixado: http://www.compadre.org/stp/ * Kerson Huang, Statistical Mechanics. * R. K. Pathria, Statistical Mechanics. * Richard C. Tolman, The Principles of Statistical Mechanics. Entra em detalhes e discussões dos fundamentos não abordadas nos outro livros. Vale a pena também para se ter uma perspectiva histórica, já que o livro é de 1938! * Também vale a pena olhar a material do curso do prof. José A. Brum da Unicamp: http://www.ocw.unicamp.br/index.php?id=327 ====== Listas de Exercícios ====== Haverá uma lista de exercício por capítulo. As provas serão fortemente baseadas na lista! **Entregar as listas bem organizadas, com os exercícios na ordem proposta e com as folhas grampeadas** Justifique e discuta TODAS as suas respostas. Após obter cada resposta cheque se as unidades estão corretas, se os casos limites são físicos e discuta brevemente o significado físico da sua resposta. Caso contrário uma percentual da nota será descontado Lista 1 : {{:lista1-1sem13.pdf|}} Lista 2 : {{:lista2-1sem13.pdf|}} Lista 3 : {{:lista3-1sem13.pdf|}} Lista 4 : {{:lista4-2sem-13.pdf|}} Lista 5 : {{:lista5-1sem13.pdf|}} Lista 6 : {{:lista6-1sem13.pdf|}} Lista 7 : {{:lista7-1sem13.pdf|}} ====== Notas de Aula e Links ====== Notas de aula bem completas https://drive.google.com/file/d/0B4UFmOBL4GFTeXdEVURvcUZSVk0/view?usp=sharing [[aqui]] você encontra links com videos, simulações e outros assuntos relevantes mas que não são abordados no curso ====== Provas e Gabaritos ====== * P1 do 1 semestre de 2013 e gabarito ====== Notas ======