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FÍSICA TEÓRICA 3Liliana Arrachea
2015
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CONTENIDOS
• 0. Repaso termodinámica
• 1. Introducción al formalismo de la Mecánica Estadística, conjuntos estadísticos.
• 2. Sistemas de muchas partículas no-interactuantes (gases):
• 2.a -Gases de partículas clásicas
• 2.b -Gases de partículas cuánticas: Fermiones. Electrones no-relativistas con y sin campo magnético. Fermiones de Dirac.
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CONTENIDOS• 2.c - Gases de partículas cuánticas: Bosones. Condensados,
fotones y bosones de Goldstone.
• 3. a.Transiciones de fase: Modelo microscópico (Ising) para transición de fase clásica orden-desorden (para-ferromagnético)
• 3. b.Transiciones de fase: Teorías fenomenológicas de Landau y Ginzburg-Landau. Ejemplos: Magnetismo, superfluidez y superconductividad
• 4. Movimiento Browniano: Ecuaciones estocásticas (Langevin)y contraparte probabilística (Fokker-Planck)
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APROBACIÓN
• 1er parcial
• 2do parcial + simulación Monte Carlo de modelo de Ising
• .........
• Recuperatorio 1er y 2do parcial
• Final
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DE QUÉ TRATA LA MECÁNICA ESTADÍSTICA
Cuerpos macroscópicos:Termodinámica
Partículas
F = mx
i�∂Ψ∂t
= HΨ
10 Partículas23
Mecánica Estadística
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BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA
Primera parte del curso
Formalismo de la Mecánica Estadística
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REPASO TERMODINÁMICA
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BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA
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SISTEMAS “SIMPLES”
•Macroscópicamente isótropos y homogéneos.
•Sin carga neta y químicamente inertes.
•Suficientemente grandes para despreciar efectos de superficie.
•En ausencia de campos eléctricos, magnéticos y gravitatorios.
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LA TERMODINÁMICA EN CUATRO POSTULADOS (4)
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POSTULADO IExisten estados particulares de los sistemas simples: Estados de equilibrio que, desde un punto de vista macroscópico, están caracterizados por: Parámetros extensivos que “escalean” con el tamaño del sistema.Estos son
Energía interna:
Volúmen:
Números de moles de los componentes:
U
V
N1, N2, . . . , NR
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POSTULADO II
Existe una función de los parámetros extensivos denominada entropía S, definida para los estados de equilibrio que satisface la siguiente propiedad:
En ausencia de ligaduras internas (aquellas que impiden intercambio de energía, partículas o cambios de volúmen entre subsistemas de un sistema compuesto), los valores de los parámetros intensivos son aquellos que maximizan la entropía.
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POSTULADO IIILa entropía de un sistema compuesto es aditiva respecto a los subsistemas constituyentes. La entropía es una función contínua y diferenciable.La entropía es una función monótonamente creciente de la energía interna.
POSTULADO IVLa entropía se anula en el estado que satisface:
Tal estado corresponde a temperatura T=0
�∂U
∂S
�
V,N1,...,Nr
= 0