Período de oferecimento: 12/08/2024 até 06/12/2024
Responsável: Eric C. Andrade; e-mail: eandrade@if.usp.br
Horário e local: Segunda e quarta das 16h às 18h. Sala 2022.
Horário de atendimento: Por favor, procurarem-me em minha sala para tirar dúvidas. Caso prefiram marcar um horário, enviem-me um e-mail. Tenho um compromisso às 18h00 e não poderei ficar por muito tempo após o término das auals.
Monitor: Lucas Rabelo; e-mail: lgrabelo@if.usp.br
Horário e local de monitoria: Segunda e quarta, 13h-14h. Sala 103 ou 209 do prédio Alessandro Volta C.
Descrição: A Mecânica Estatística conecta teorias microscópicas com o comportamento macroscópico de sistemas que contêm muitos constituintes, permitindo-nos assim compreender diferentes fases da matérias e suas propriedades. O objetivo do curso é apresentar os fundamentos da Mecânica Estatística em um nível avançado, combinando a compreensão dos princípios fundamentais da teoria com a capacidade de entender os principais resultados que formam a base de nosso entendimento contemporâneo da matéria em equilíbrio.
Livros texto: Ao longo do curso serão disponibilizadas notas de aula acerca dos assuntos abordados. Sugestão de boas referências:
Introduction to Statistical Physics, Silvio Salinas, 2001;
Statistical Physics, L D Landau e E.M. Lifshitz, 2013;
Statistical Physics of Particles, Mehran Kardar, 2007;
Statistical Physics of Fields, Mehran Kardar, 2007;
Lectures On Phase Transitions And The Renormalization Group, Nigel Goldenfeld, 2018.
Há também muito material on-line. Verifiquem, por exemplo, as notas de aula do G. Cabrera e D. Tong, em particular aquelas em física estatística, física cinética e transições de fase.
Avaliação: Cinco listas de exercícios e uma prova ao final do curso. As listas de exercícios quinzenas corresponderão a 60% da nota final (NF). A prova final será realizada em casa e corresponderá a 40% da NF. Conversas entre os estudantes é bastatnte encorajada. As soluções entregues deverão ser pessoais, contudo. Confiaremos na honestidade científica de vocês. Por favor, sejam assíduos e pontuais nas aulas. Respeitem as datas das entregas das listas. Negociações de mudanças são possíveis e devem ser discutidas caso a caso.
Conceitos: A, NF > 8.5; B, 8.5 < NF; 7, C 7 < NF < 5; D, NF < 5.
Cronograma: Um cronograma aproximado do curso está aqui. Eu o atualizarei ao longo do semestre.
Listas de exercícios: As listas de exercício servem de complemento aos assuntos discutidos em aula. Como o número de alunos é grande, pedirei que seja entregue apenas um subconjunto dos exercícios, aqueles marcados por (*). Assumirei que vocês trabalharam nelas por inteiro, pois concatenarei os assuntos abordados em aula com a listas de exercícios. As listas deverão ser carregadas diretamente na sua pasta pessoal do curso no Google drive. A resolução deve estar em PDF (latex ou manuscrito) e título do arquivo deve ser listaXX_MecStat_meunomeesobrenome.pdf. Elas serão corrigidas digitalmente pelo Lucas. Por favor, sigam essas diretrizes para que nos organizemos;
Lista 01 - Entrega em 06/09/2024;
Lista 02 - Entrega em 30/09/2024;
Lista 03 - Entrega em 21/10/2024 23/10/2024;
Lista 04 - Entrega em 18/11/2024;
Lista 05 - Entrega em 02/12/2024;
Prova final. Divulgação em 03/12/2024. Entrega em 06/12/2024;
Notas: as notas atualizadas podem ser encontradas nesse link.
Aulas: Esses são os tópicos dicutidos em aula
Aula 01: Introdução;
Aula 02: Ensemble microcanônico e entropia;
Aula 03: Temperatura e calor específico; Artigos sobre temperatura negativa: Spin nucleares e redes ópticas
Aula 04: Pressão e volume;
Aula 05: Termodinâmica e relações de Maxwell;
Aula 06: Ensemble canônico;
Aula 07: Teoria de perturbação termodinâmica;
Aula 08: Gases ideais clássicos;
Aula 09: Magnetismo de gases;
Aula 10: Matriz densidade;
Aula 12: Condensado de Bose-Einstein;
Aula 13: Calor específico dos sólidos;
Aula 15: Magnetismo no gás de elétrons;
Aula 16: Férmions a altas densidades;
Aula 17: Gases clássicos interagentes;
Aula 18: Transição líquido-gas;
Aula 19: Modelo de Ising;
Aula 20: Teoria de campo médio;
Aula 21: Flutuações espaciais;
Aula 22: Teoria de Landau;
Aula 23: Métodos exatos para o modelo de Ising;
Aula 24: Método de Monte Carlo;
Aula 25: Teoria cinética dos gases;
Aula 26: Equação de Boltzmann.
Observações: