Mecânica Estatística

As aulas do curso são ministradas principalmente na lousa, e os slides, que incluem figuras, simulações e links, servem como material complementar. Eles não substituem as notas de aula, apenas agregam ao conteúdo. Portanto, caso não tenha assistido à aula em sala, fique atento, pois o conteúdo completo não está disponível apenas nos slides.

Bibliografia Básica:

  • Sílvio Roberto Azevedo Salinas Introdução à física estatística, Edusp, 1999.
  • Edson Denis Leonel. Fundamentos das Física Estatística. São Paulo: Blucher, 2015.

Bibliografia Complementar:

  • GREINER, Walter et al. Thermodynamics and statistical mechanics. New York, USA: Springer
  • REIF, F. (2009). Fundamentals of statistical and thermal physics. Waveland Press.
  • Statistical and Thermal Physics (ComPADRE) (https://www.compadre.org/stp/) Acessar

Módulo 1: Revisão de Termodinâmica

O conteúdo completo não está disponível apenas nos slides.

Módulo 2: Introdução aos Métodos estatísticos

Variáveis aleatórias discretas e contínuas; curvas típicas de distribuição de probabilidade; espaço amostral; evento (subconjunto do espaço amostral); probabilidades objetiva e subjetiva; eventos mutualmente exclusivos; eventos independentes; propriedades básicas (aditividade, multiplicação e positividade); Função de Densidade de Probabilidade; Função de Probabilidade Acumulada; valores médios e desvios; transformação linear de uma variável aleatória; Distribuição de Maxwell-Boltzmann; breve revisão de valores esperados e incerteza em Mecânica Quântica; descrição estatística de sistemas físicos; sistemas de dois estados (classe de universalidade); N lançamentos de uma moeda; passeio do bêbado (caminhada aleatória); spins na rede 1D sem interação; distribuição binomial; dispersão relativa; casos limites; Teorema do Limite Central, conexão com fenômenos de difusão e muito mais. Exercícios de fixação foram propostos e resolvidos em sala.

Módulo 3: Estados microscópicos e ensemble microcanônico

O conteúdo completo não está disponível apenas nos slides. Equilíbrio termodinâmico entre sistemas. Especificação de estados microscópicos (caso quântico e clássico). Ensemble microcanônico. Oscilador harmônico classico e quântico. Gás ideal clássico. Paramagneto ideal de spin 1/2. Hipótese Ergódica e muito mais.

Módulo 4: Ensemble canônico e Ensemble das Pressões

O conteúdo completo não está disponível apenas nos slides. Definição. Conexão com a termodinâmica. Flutuações da energia. Paramagneto ideal de spin 1/2. Partículas com dois níveis de energia. Sólido de Einstein. Gás ideal clássico.

Módulo 5: Ensemble grande canônico

O conteúdo completo não está disponível apenas nos slides. Definição. Conexão com a termodinâmica. Flutuações da energia e do número de partículas. Desvio quadrático médio do número de partículas. Gás ideal clássico. Potencial químico.

Módulo 6: Gás Ideal Quântico

O conteúdo completo não se restringe apenas aos slides. Tópicos abordados: Orbitais de partícula livre. Simetria das funções de onda. Número de ocupação. Formulação do problema estatístico. Estatística de Fermi-Dirac. Estatística de Bose-Einstein. Limite clássico.

Módulo 7: Gás Ideal de Fermi e Gás Ideal de Bósons

Gás ideal de Fermi completamente degenerado. Gás ideal de Fermi degenerado. Condensação de Bose-Einstein.

Referências Complementares:

  • Notas de aula do Prof. Dr. José A. Brum (UNICAMP): Acessar
  • Aulas do Prof. Dr. Edison Zacarias da Silva (UNICAMP): Acessar

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