Mariela Araujo Fresky
Departamento de Yacimientos, INTEVEP S. A.
Petróleos de Venezuela S. A.
y
Laboratorio de Física Estadística y Fenómenos Colectivos,
Departamento de Física, Escuela de Física
Universidad Central de Venezuela
Dirección electrónica: maraujo@intevep.pdv.com
Ernesto Medina Dagger
Laboratorio de Física Estadística de los Medios Desordenados
Centro de Física
Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas
y
Laboratorio de Física Estadística y Fenómenos Colectivos,
Departamento de Física, Escuela de Física
Universidad Central de Venezuela
Dirección electrónica: ernesto@pion.ivic.ve
Duración: 16 semanas a razón de 4 horas semanales.
Frecuencia: La frecuencia del curso es anual como materia obligatoria del postgrado.
Prelaciones: En principio no tiene.
Tipo de Curso: Fundamentalmente teórico con algunas simulaciones. Para las simulaciones no se requiere experiencia previa en herramientas computacionales.
Número de Créditos: Cuatro (4) créditos.
Objetivos del Curso: Los objetivos fundamentales del curso pueden resumirse como:
- Revisión de conceptos termodinámicos.
- Introducir al estudiante a la mecánica estadística.
- Uso de la Mecánica Estadística para derivar las propiedades termodinámicas de los sistemas físicos.
- Introducir al estudiante al manejo del concepto de ensemble estadístico.
- Introducir al estudiante al manejo de las estadísticas cuánticas.
- Introducir al estudiante a fenómenos críticos, transiciones de fase y percolación.
- Introducir al estudiante al estudio de las fluctuaciones.
- Mostrar las herramientas computacionales más comunes a ser empleadas en mecánica estadística.
Al finalizar el curso el estudiante será capaz de:
- Entender la fenomemología básica.
- Hacer cálculos de dificultad elemental, intermedia y compleja con los que pueda apoyarse para reunir suficientes elementos de juicio en la toma de decisiones asociadas a situaciones prácticas.
- Manejar la literatura relevante del área.
Método de Evaluación: La evaluación se basará en tareas individuales con un peso de 30 %, tres (3) pruebas con un peso total del 60 % y un seminario de un tópico seleccionado por el estudiante con un peso de 10 %.
Contenido Programático
1. Termodinámica:
Equilibrio y cantidades de estado. Leyes de la Termodinámica. Potenciales termodin&amicos.
2. Fundamentos de estadística:
Número de microestados y entropía. Teoría de ensembles. Espacio de fases. Teorema de Liouville. Ensembles microcanónico, canónico y macrocanónico.
3. Estadísticas cuánticas:
Operador densidad. Descripción gran canónica de sistemas cuánticos: gases ideales de Bose y Fermi.
4. Gases reales y transiciones de fase:
Tratamiento de gases reales. Clasificación de las transiciones de fase. Percolación. Modelo de Ising y Heisenberg. Teoría de campo medio.
5. Fluctuaciones:
Tratamiento estadístico de fluctuaciones. Ecuación de Langevin.
Bibliografía Recomendada
El curso tiene como referencias básicas artículos publicados en revistas internacionales relacionados a cada tema y que serán suministrados a lo largo del curso. Aparte de eso, el siguiente material puede ser consultado como referencia general y fundamental:
- Greiner., W, L. Neise and H. Stocker Thermodynamics and Statistical Mechanics, Springer-Verlag, Berlin, Germany, 1994.
- Pathria, R., Statistical Mechanics, Pergamon Press, London, UK, 1978.
- Huang, K., Statistical Mechanics, John Wiley & Sons, second edition, New York, New York, USA, 1987.
Otros textos de interés para consulta serían:
- Callen, H., Thermodynamics and introduction to thermostatistics, second edition, John Wiley & Sons, New York, New York, USA, 1985.
- Ma, S. K., Statistical Mechanics, World Scientific, Singapore, 1985.
- Kubo, R., Statistical Mechanics, An Advanced Course with Problems and Solutions, North Holland, Netherlands, 1965.
- Kubo, R., Thermodynamics, An Advanced Course with Problems and Solutions, North Holland, Netherlands, 1965.
- Feynman, R., Statistical Mechanics, A Set of Lectures, Frontiers in Physics, Addison-Wesley, Reading, Massachusetss, USA, 1972.
- Lifshitz, E. M. and l. P. Pitaevskii, Statistical Physics, Volumes I and II, Pergamon Press, London, UK, 1980.
- Lifshitz, E. M. and l. P. Pitaevskii, Physical Kinetics, Pergamon Press, London, UK, 1981.
- Gopal, E. S. R., Statistical Mechanics and Properties of Matter, Ellis Horwood Publisher, 1974.
- Hill, T., Introduction to Statistical Thermodynamics, Dover, New York, New York, USA, 1986.
- Ruelle, D., Statistical Mechanics. Rigorous Results, Advanced Books Classics. Addison-Wesley, Reading, Massachusetts, USA, 1989.
- Thompson, C. J., Mathematical Statistical Mechanics, Princeton University Press, Princeton, New Jersey, USA, 1972.
- Landsberg, P. L. T., Problems in Thermodynamics and Statistical Physics, Pion Limited Publishers, London, UK, 1971.
- Reichl, L. E., A Modern Course in Statistical Physics, University of Texas Press, Austin, Texas, USA, 1980.
- Plischke, M. and B. Bergensen, Equilibrium Statistical Physics, second edition, World Scientific, Singapore, 1994.
- Rumer, Y. and M. Ryvkin, Thermodynamics, Statistical Physics and Kinetics, MIR Publishers, Moscow, Russia, 1980.
- Reif, F., Fundamentals of Statistical and Thermal Physics, McGraw-Hill, New York, New York, USA, 1965.
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