Primo corso di fisica statistica (eBook)

Questo volume contiene una descrizione degli aspetti fondamentali della fisica statistica, il cui scopo consiste nello spiegare ed interpretare le proprietà termodi­namiche dei sistemi macroscopici all’equilibrio termico per mezzo delle proprietà dinamiche e cinematiche dei loro costituenti. Gli argomenti presentati costituisco­no una versione parzialmente estesa del contenuto delle lezioni di un corso d’in­segnamento semestrale, nel quale i concetti più importanti della fisica statistica classica e quantistica vengono introdotti ed illustrati attraverso varie applicazioni. Gli argomenti trattati comprendono: disuguaglianze termodinamiche, entropia di mescolamento, transizioni di fase per miscela binaria; equazione del trasporto e Teorema-H di Boltzmann; distribuzione di equilibrio di Maxwell-Boltzmann; elementi della teoria della probabilità; effusione e diffusione molecolare; moto browniano; peso statistico nello spazio delle fasi; distribuzioni statistiche microca­nonica, canonica e grancanonica ed il loro legame con i potenziali termodinamici; formula di Sakur-Tetrode; Teorema di Equipartizione; fluttuazioni per il valore dell’energia e del numero di molecole; correzioni ai potenziali termodinamici dovute alle interazioni molecolari, sviluppo in cluster e calcolo dei coefficienti del viriale; corpo nero e formula di Planck; statistiche quantistiche; distribuzioni di Bose-Einstein e di Fermi-Dirac; gas perfetti quantistici, limite semiclassico e statistica di Boltzmann, energia ed impulso di Fermi; gas di fermioni degenere e sviluppo di Sommerfeld, condensazione di Bose-Einstein.