Período de oferecimento: 11/08/2025 até 12/12/2025
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: Sasa Salmen; e-mail: samir.salmen@usp.br
Horário e local de monitoria: Quarta-feira das 13h às 14h. Sala 2022.
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. Cobrarei a entrega de problemas selecionados das listas que 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 e com antecedência, se possível.
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 exercícios 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 as listas de exercícios. As listas deverão ser entregues em aula no dia indicado. Por favor, sigam essas diretrizes para que nos organizemos;
Lista 01 - Entrega em 27/08/2025;
Lista 02 - Entrega em 24/09/2025;
Lista 03 - Entrega em 15/10/2025;
Lista 04 - Entrega em XX/11/2025;
Lista 05 - Entrega em XX/12/2025;
Prova final -
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: