G1031330 - Mecánica Estatística (Física Especializada) - Curso 2012/2013

Información

• Créditos ECTS
• Créditos ECTS: 4.50
• Total: 4.5
• Horas ECTS
• Clase Expositiva: 18.00
• Clase Interactiva Seminario: 18.00
• Horas de Titorías: 2.25
• Total: 38.25

Outros Datos

• Tipo: Materia Ordinaria Grao RD 1393/2007
• Departamentos: Física da Materia Condensada
• Áreas: Física da Materia Condensada
• Centro: Facultade de Física
• Convocatoria: 2º Semestre de Titulacións de Grao/Máster
• Docencia e Matrícula: null

Profesores

Nome	Coordinador
MOSQUEIRA REY, JESUS MANUEL.	SI
REY LOSADA, CARLOS.	NON

Horarios

Nome	Tipo Grupo	Tipo Docencia	Horario Clase	Horario exames
Grupo CLE01	Ordinario	Clase Expositiva	SI	SI
Grupo CLIS_01	Ordinario	Clase Interactiva Seminario	SI	NON
Grupo TI-ECTS01	Ordinario	Horas de Titorías	NON	NON

Programa

Existen programas da materia para os seguintes idiomas:

Castelán

Galego

Obxectivos da materia
A Mecánica Estatística inicia aos estudantes na interpretación das leis macroscópicas a partir das propiedades mecánico-cuánticas dos entes microscópicos que constitúen a materia. A partir das propiedades microscópicas e mediante os métodos desta materia, pódense deducir as leis macroscópicas da materia.
Partindo dunha breve introdución aos conceptos fundamentais da Mecánica Estatística éntrase de cheo na Mecánica Estatística do Equilibrio, analízanse cumpridamente os seus conceptos fundamentais como paso previo ao desenvolvemento do Método de Gibbs: as colectividades estatísticas. Paralelamente desenvólvense as aplicacións dos métodos clásicos e cuánticos á obtención das propiedades termodinámicas de sistemas en interacción débil (gas ideal clásico e cuántico).

Contidos
1.- INTRODUCION: Problemas fundamentais da ME. Descrición cuántica e clásica. Límite de validez da descrición clásica. Breve historia da ME.

2.- FUNDAMENTOS: Método de Gibbs, macroestado e microestado. Coordenadas holonómicas. Evolución temporal da densidade de probabilidade. Teorema de Liouville. Transformacións canónicas. Invarianza da densidade. Equilibrio estatístico. Postulados da ME.

3.- Colectividade MICROCANONICA: Número de estados e densidade de estados. Entropía estatística. Conexión coa termodinámica. Teorema de equipartición. Gas ideal clásico. Paradoxa de Gibbs.

4.- Colectividade CANONICA: Densidade de puntos de fase. Función de partición. Conexión coa Termodinámica. Fluctuacións de enerxía. Teorema de equipartición. Gas ideal clásico.

5.- Colectividade GRAN_CANONICA: densidade de puntos de fase. Función de Partición. Conexión coa Termodinámica. Fluctuacións de densidade. Gas ideal clásico.

Tema 6. Gases ideais cuánticos: aspectos básicos. Gas de FERMIONS: estatística de Fermi-Dirac. Gas de BOSONS: estatística de Bosé-Einstein. Gas de FOTÓNS: termodinámica da radiación. MODELO DE DEBYE do sólido. Gas de FONONS. Límite clásico das estatísticas cuánticas: estatística de Maxwell-Boltzman. Aplicacións.

Tema 7. Evolución cara ao equilibrio e irreversibilidade. Irreversibilidade da evolución macroscópica dun sistema físico. Evolución espontánea dun sistema físico illado ou en contacto cun foco térmico. Orixe física da irreversibilidade.

Bibliografía básica e complementaria
J. DE LA RUBIA, J. BREY, Mecánica Estatística. Cadernos UNED (Madrid, 2001).
K. HUANG, Statistical Mechanics, Wiley (New York, 1963).
B. DIU, C. GUTHMANN, D. LEDERER, B. ROULET. Introduction à a Physique Statistique, Hermann (París, 1989)
R. C. TOLMAN. Principles of Statistical Mechanics. Oxford University Press (Oxford, 1938)
F. W. SEARS, G. L. SALINGER, Termodinámica, teoría cinética e Mecánica Estatística. Reverté (Barcelona, 1980).
H. B. CALEN, Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics, Wiley (New York, 1985).
F. REIF, Física Estatística, Berkeley Physics Course, vol. 5, Reverté (Barcelona, 1983).
D. CHANDLER, Introduction to Modern Statistical Mechanics, Oxford University Press (New York, 1987).
J. ORTÍN, J. M. SANCHO, Curso de Física Estatística, Universitat de Barcelona (Barcelona, 2001).
J. L. CASTELO e P. L. GARCIA YBARRA. Introdución á Estatística Mediante Problemas. Sanz e Torres (Madrid, 1994).
C. FERNÁNDEZ TEJERO, J. M. RODRÍGUEZ PARRONDO, 100 problemas de Física Estatística, Alianza Editorial (Madrid, 1996).
R. KUBO, Statistical Mechanics. North-Holland (Amsterdam, 1974).
L.D. LANDAU, E.M. LIFSHITZ Física Estatística. Vol.5 Curso de física teórica. Reverté (Barcelona, 1988).
K. HUANG Introduction to Statistical Physics. Taylor and Francis (London and New York, 2001).
Competencias
Suporase que o alumno coñece as materias impartidas con anterioridade, en particular a Termodinámica e os rudimentos da Mecánica Cuántica. Ao finalizar o curso o alumno deberá coñecer as bases conceptuais da Mecánica Estatística, os seus aspectos metodolóxicos xenerais e algunha das súas implicacións máis relevantes (en particular, a irreversibilidade dos sistemas macroscópicos e a relación da materia coa Termodinámica), así como dominar a utilización das aproximacións de gas ideal clásico ou cuántico en diversas situacións e para diferentes sistemas.
Metodoloxía da ensinanza
Nesta materia impartiranse tanto clases teóricas como seminarios de problemas prácticos, mantendo unha proporcionalidade 1:1 entre eles.
Sistema de evaluación
Para a cualificación teranse en conta as probas parciais que se realicen (con un peso do 25%) e o exame global final (con un peso do 75%), ainda que a cualificación final será como mínimo a obtida no exame final. A parte de evaluación continua se gardará ate a convocatoria de xullo, pero non para cursos posteriores. O exame constará de duas partes ben diferenciadas: teoría e problemas. Ambas as partes cualificaranse separadamente e esixirase unha nota mínima de 3 sobre 10 para proceder a efectuar a media. A puntuación será unha media ponderada de ambas cualificacións.

Tempo de estudo e traballo persoal
Estímase dúas horas de traballo persoal do alumno por cada hora de clase teórica e unha hora de traballo por cada hora de clase práctica.
Recomendacións para o estudo da materia
Asistencia ás clases. Intentar resolver os exercicios prácticos anticipadamente ás clases de problemas. Consultar a bibliografía recomendada.