Lecciones
Lección 0: Introducción
Introducción. Descripción microscópica clásica y cuántica. Macroestado y observables. Construcción de la Física Estadística. Teorema de Liouville. El problema de la medida: Teoría Ergódica. Irreversibilidad temporal. Física Estadística del no-equilibrio. Postulados de la Física Estadística. Función densidad clásica y cuántica.
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-Dieter Flamm, Scientific discussion and friendship between Loschmidth and Boltzmann
-V.S. Steckline, Zermelo, Boltzmann and the recurrence paradox, American Journal of Physics 51, 894 (1983).
-Arthur Hobson and David N. Loomis,Exact Classical Nonequilibrium Statistical-Mechanical Analysis of the Finite Ideal Gas, Physical Review 173, 285 (1968).Lección 1: Teoría de las colectividades, fundamentos
Teoría de las colectividades. Colectividad microcanónica. Entropía. Colectividad canónica. Función de partición. Operador densidad. Límite clásico. Teoremas de existencia. Límite termodinámico. Estabilidad.
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-J.G. Kirkwood, Quamtum Statistics of Almost Classical Assemblies. Phys. Rev. 44, 31 (1933).
-Elliot H. Lieb, The stability of matter, Rev. of Mod. Phys. 48, 553 (1976).Lección 2: Teoría de las colectividades, fluctuaciones y equivalencia
Teoría de las colectividades: fluctuaciones y equivalencia. Fórmula de Einstein. Fluctuaciones en el número de partículas. Cambios de fase. Opalescencia crítica. Fluctuación macrocanónica de la energía. Equivalencia de las colectividades.
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Lección 3: Teoría de las colectividades, criticalidad
Introducción a los cambios de fase. Analiticidad de las ecuaciones de estado en sistemas finitos. Teoremas de Yang y Lee.
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-C.N.Yang y T.D. Lee, Statistical Theory of Equations of State and Phase Transitions. I. Theory of Condensation. Phys. Rev. 87, 404 (1952).
-T.D. Lee and C.N. Yang, Statistical Theory of Equations of State and Phase Transitions. II. Lattice Gas and Ising Model. Phys. Rev. 87, 410 (1952).
-D.A. Kurtze y M.E. Fisher, Yang-Lee edge singularities at high temperatures. Phys. Rev. B 87, 2785 (1979).
Lección 4: Sistemas ideales
Gas de Boltzmann: rango de validez, termodinámica. Grados de libertad internos: excitación electrónica, rotación y vibración. Un ejemplo: coexistencia de sólido con vapor.
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-R.L. Bowers, J.A. Campbell and R.L. Zimmerman, Relativistic many body theory for strongly interacting matter, Phys. Rev. D 7, 2278 (1973).
-R.L. Bowers, J.A. Campbell and R.L. Zimmerman, Model Equation of State for Strongly Interacting Superdense Matter, Phys. Rev. D 7, 2289 (1973).
Lección 5: Sólidos
Pequeñas oscilaciones. Modos normales. Fonones. Sistemas de osciladores independientes: clásicos y cuánticos. Modelos de Einstein y Debye. Modelo de Born-von Karman.
Lección 6: Cooperativismo entre espines: paramagnetismo (Langevin)
Diamagnetismo y Paramagnetismo. Dipolos en campo magnético. Teorema de Bohr-van Leeuven. Dipolos: Teoría semiclásica de Langevin. Dipolos: teoría cuántica. Temperaturas negativas.
leccion6.pdfLección 7: Gas ideal cuántico
Principio de exclusión de Pauli. Sistemas cuánticos ideales. Números de ocupación.
leccion7.pdfLección 8: Gas ideal cuántico, sistemas fermiónicos
Gas ideal de fermiones degenerados: Energía de Fermi. Átomos pesados: modelo de Thomas-Fermi. Método de Car-Parrinello. Enanas Blancas: modelo de Chandrasekhar. Magnetismo y gas de Fermi: paramagnetismo de Pauli, Diamagnetismo de Landau, efecto Haas-van Alphen. Propiedades del gas electrónico en metales: coeficientes de transporte.
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-Elliot H. Lieb, Thomas-Fermi and related theories of atoms and molecules. Rev. of Mod. Physics, 53, 603 (1981).
-Elliott H. Lieb, Erratum: Thomas-Fermi and related theroies of atoms and molecules. Rev. of Mod. Physics, 54 311 (1982).
-R.J. Tayler, Stellar Evolution, Rep. on Progr. in Physics, 31, 167 (1968).
-H.A. Bethe, Supernova Mechanicsms, Rev. of Modern Physics, 62, 801 (1990).
-Corak et al., Atomic Heats of Cooper, Silver, and Gold from 1K to 5K, Phys. Rev. 98, 1699 (1955).
Lección 9: Gas ideal cuántico, sistemas bosónicos
Gas ideal de bosones degenerado. Condensación de Bose-Einstein. Superfluidez del Helio líquido.
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-P.C. Hohenberg, Existence of Long Range Order in One and Two Dimensions, Phys. Rev. 158, 383 (1967).
-A.Widom, Superfluid Phase Transition in One and Two Dimensions, Phys. Rev. 176, 254 (1968).
-W.E. Lamb and A. Nordsieck, On the Einstein Condensation Phenomenon. Phys. Rev. 59, 677 (1941).
-J. Wilks, The Theory of Liquid He, Rep. on Progr. in Physics 20, 38 (1957).
Hojas de Problemas
Actualizado 13/06/2013
Notas finales Junio 2013