Programa Fizica

09/05/04

Home
Programa Fizica
Programa ISBE
Programa Acustica
Programa UTIH
Programa IEDM
Programa Constructii
Programa Agronomie
Programa Mecanica
Constructii Urbane

 

UNIVERSITATEA ,,DUNĂREA DE JOS” din GALAŢI

FACULTATEA DE INGINERIE BRĂILA

CATEDRA: DEPARTAMENTUL DE ŞTIINŢE FUNDAMENTALE

SPECIALIZAREA: TERMOFIZICA SI AERODINAMICA

NIVEL: MASTER

 

 

PROGRAMA ANALITICĂ A DISCIPLINEI

FIZICĂ STATISTICĂ

 

 

 

Disciplina se studiază în semestrul XI                                                                 Curs 28 ore

Repartiţia de ore săptămânală este:                                                                     Aplicaţii 14 ore

Curs - 3ore, Aplicaţii -1 oră, în sem. XI                                             

 

 

 

1. Obiectivele disciplinei de studiu

 

            Disciplina “Fizică statistică” cuprinde principalele cunoştinţe de fizica statisticat. Prezentarea scoate în evidenţă rolul informativ al fizicii statistice, ca disciplină fundamentală a procesului de învăţământ tehnic.

            Cursul prezintă o sistematizare a noţiunilor, conform cerinţelor învătământului modern.

            Cursul este alcătuit din 14 capitole, din care amintim: Ansamble statistice de echilibru, Teoria termodinamică a perturbaţiilor, Distribuţia de probabilitate a mărimilor fizice, Statistica clasică Maxwell-Boltzmann, Gazul Fermi ideal, Sisteme în interacţie, Limita clasică a statisticii cuantice.

            Abordarea disciplinei se face atât teoretic, cât şi prin aplicaţii de semionar. Seminarul are rolul de a materializa cunoştinţele teoretice dobândite la curs.

 

 

2. Conţinutul ştiinţific al cursului

 

Cap. 1

Principiile fizicii statistice

 

1.1

Starea microscopică şi starea macroscopică a unui sistem clasic

 

1.2

Ansamblul statistic clasic

 

1.3

Teorema lui Liouville

 

1.4

Ecuaţia Liouville

 

1.5

Ansamblul statistic cuantic

 

1.6

Ecuaţia Liouville-von Neumann

 

1.7

Numărul de stări în mecanica cuantică

Cap. 2

Ansamble statistice de echilibru

 

2.1

Ansamblul microcanonic

 

2.2

Legătura cu termodinamica

 

2.3

Aplicaţii ale distribuţiei microcanonice

 

2.4

Ansamblul canonic

 

2.5

Legătura cu termodinamica a distribuţiei canonice

 

2.6

Fluctuaţiile energiei în ansamblul canonic

 

2.7

Aplicaţii ale distribuţiei canonice

 

2.8

Paradoxul lui Gibbs

 

2.9

Ansamblul macrocanonic

 

2.10

Legătura cu termodinamica a distribuţiei macrocanonice

 

2.11

Fluctuaţiile mărimilor termodinamice în ansamblul macrocanonic

 

2.12

Aplicaţii ale distribuţiei macrocanonice

 

2.13

Ansamblul izoterm-izobar

 

2.14

Legătura cu termodinamica a distribuţiei izoterm-izobare

 

2.15

Fluctuaţiile energiei şi ale volumului în ansamblul izoterm-izobar

 

2.16

Aplicaţii ale distribuţiei izoterm-izobare

 

2.17

Ansamblul statistic generalizat

 

2.18

Aplicaţii ale ansamblului generalizat

 

2.19

Teorema echipartiţiei energiei

 

2.20

Teorema virialului

 

2.21

Teorema lui Nernst

Cap. 3

Deducerea distribuţiilor canonice din maximul entropiei

 

3.1

Distribuţii clasice

 

3.2

Distribuţii cuantice

Cap. 4

Teoria termodinamică a perturbaţiilor

 

4.1

Teoria perturbaţiilor în statistica clasică

 

4.2

Teoria perturbaţiilor în statistica cuantică

Cap. 5

Distribuţia de probabilitate a mărimilor fizice

 

5.1

Distribuţia gaussiană

 

5.2

Distribuţia Poisson

Cap. 6

Sisteme de particule identice

 

6.1

Cuantificarea a doua

 

6.2

Operatorii în cuantificarea a doua

 

6.3

Statistica Bose-Einstein

 

6.4

Statistica Fermi-Dirac

 

6.5

Ecuaţia de stare a gazelor ideale. Criteriul de clasicitate

 

6.6

Fluctuaţii în statistica cuantică

Cap. 7

Statistica clasică Maxwell-Boltzmann

 

7.1

Limita clasică a distribuţiilor cuantice

 

7.2

Discuţia distribuţiei Maxwell-Boltzmann

 

7.3

Valori medii şi fluctuaţii în statistica Mxwell-Boltzmann

 

7.4

Distribuţia atomilor pe nivele de energie

Cap. 8

Gazul Fermi ideal

 

8.1

Termodinamica statistică a gazului Fermi ideal

 

8.2

Paramagnetismul Pauli al electronilor liberi

Cap. 9

Gazul Bose ideal

 

9.1

Condensarea Bose-Einstein

 

9.2

Radiaţia termică

 

9.3

Căldura specifică a solidelor

Cap. 10

Termodinamica statistică a gazelor ideale

 

10.1

Gazul monoatomic ideal

 

10.2

Gazul biatomic cu molecule din atomi diferiţi

 

10.3

Gazul biatomic cu molecule din atomi identici

 

10.4

Gazul poliatomic

Cap. 11

Diamagnetismul şi paramagnetismul gazelor ideale

 

11.1

Diamagnetismul

 

11.2

Paramagnetismul

Cap. 12

Sisteme în interacţie

 

12.1

Ecuaţia van der Waals

 

12.2

Feromagnetismul

 

12.3

Modelul Ising unidimensional

Cap. 13

Limita clasică a statisticii cuantice

 

13.1

Limita clasică a sumei de stare canonice

 

 

 

 

Cap. 14

Legea acţiunii maselor

 

14.1

Echilibrul chimic

 

14.2

Echilibrul chimic în amestec de gaze ideale

 

14.3

Căldura de reacţie

 

14.4

Reacţia de ionizare a atomului de Na

 

14.5

Ionizarea multiplă

 

3. Conţinutul lucrărilor de seminar

 

            La lucrările de seminar se urmăreşte familiarizarea studenţilor cu notiunile de fizica statistica

pe care viitorii specialisti le vor întâlni în cadrul activităţilor.

 

Structura lucrărilor aplicative:

 

1. Trasaturile caracteristice ale sistemelor macroscopice

2. Concepte probabilistice de baza

3. Descrierea statistica a sisteme lor de particule

4. Interactia termica

5. Teoria microscopica si masuratori macroscopice

6. Distributia canonica in aproximatia clasica

7. Interactia termodinamica generala

8. Teoria cinetica elementara a proceselor de transport

 

4. Modul de evaluare a cunoştinţelor.

 

            Conform planului de învăţământ, disciplina se încheie cu examen la sfârşitul semestrului de studiu.

            Lucrările de seminar se evaluează prin colocviu la finele  semestrului de studiu, iar rezultatul se notează cu note de la 1 la 10. Este obligatoriu ca fiecare student să aibă parcursă întreaga programă de seminar, să aibă parcursă întreaga programă de laborator, specificată la pct. 3. şi să obţină minimul nota 7 pentru a promova colocviul.

            Examenul constă în lucrare scrisă, ce conţine două subiecte teoretice.

            Rezultatul colocviului se cumulează cu nota de la examenul scris şi formează nota finală a disciplinei.

 

5. Bibliografie

 

       1.      Picu, M., (1999), Fizica, Editura Academica, Galaţi

       2.      Sterian, P. şi Stan, M., (1985), Fizica, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti

       3.      Tudose, C., ş.a. (1981), Fizică, Editura didactică şi pedagogică, Bucureşti

       4.      Bejan, A., (1988), Fizica, Editura All, Bucureşti

      5.      Ciobanu, G., ş.a. (1983), Fizica moleculară, termodinamica şi fizica statistică, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti

       6.      Dolmatiu, V., (1982), Fizica statistica, Editura Academiei R.S.R., Bucureşti

       7.      Georgian, L., ş.a., (1983), Fizica termodinamica si statistica, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti

       8.      Ignat, M., (1981), Întrebări şi exercitii de fizică statistică şi termodinamică, Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti

      9.      Inţa, I., (1985), Complemente de fizică, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti

 

                                                                                                                              Intocmit,

Prof. dr. fiz. Mihaela PICU

 

Home | Programa Fizica | Programa ISBE | Programa Acustica | Programa UTIH | Programa IEDM | Programa Constructii | Programa Agronomie | Programa Mecanica | Constructii Urbane

This site was last updated 09/05/04