Bienvenida e indicaciones generales

Generalidades

Se dan indicaciones sobre el contenido de la materia, la bibliografía, la forma de regularizar, etc.

Repaso de combinatoria

Se repasan brevemente algunas fórmulas de combinatoria: permutaciones, variaciones y combinaciones.

TP0

Ejercicios de repaso de combinatoria y probabilidades.

Guía de lectura de la Unidad 1

Distribución de Boltzmann

Aquí se introducen las ideas centrales de la mecánica estadística: la distinción entre micro y macro estados y cómo determinar el estado macroscópico más probable.

Trabajo Práctico 1

Aplicaciones de la distribución de Boltzmann

Aquí se muestra cómo aplicar la distribución de Boltzmann a los tres modelos que usaremos durante todo el curso: el oscilador armónico cuántico, el sistema de dos niveles y el gas ideal

Hacia la termodinámica

Aquí se muestra cómo partiendo de la descripción microscópica de un gas ideal se pueden interpretar resultados conocidos de la termodinámica. También se deduce la fórmula que permite evaluar la entropía a partir de la función de partición.

Gas ideal: entre la cuántica y la termodinámica

En este trabajo se analiza el caso de un gas ideal que sufre una transformación adiabática y cuasi-estática. Se muestra que la población de los niveles de energía no cambia, sin embargo hay un reordenamiento en la población de los estados degenerados de un mismo nivel energético.

Paradoja de Gibbs

Aquí se explica la llamada paradoja de Gibbs cuya resolución, introduciendo un factor 1/N!, aún genera algunas controversias.

Guía de lectura de la unidad 2

Aquí se indica qué capítulos leer de los libros de Callen, Zgrablich y Gould-Tobochnik referidos al formalismo microcanónico.

Formalismo microcanónico I

Se introduce la definición del esemble microcanónico y se lo aplica al modelo del sólido de Einstein y al sistema de spines.

Formalismo microcanónico II

Se aplica el formalismo microcanónico al gas ideal.

Trabajo Práctico 2

Guía de lectura de la unidad 3

Tal vez esta sea la unidad más importante del curso. Algunas cosas ya se vieron en la unidad 1 pero hay muchos temas nuevos. Y la práctica es la más larga de la asignatura

Formalismo canónico, fluctuaciones y densidad de estados

Aquí se introduce el formalismo canónico y se recuperan resultados que ya se vieron con la distribución de Boltzamann. También se muestra que el calor específico está asociado con las fluctuaciones de la energía. Y se introduce el concepto de densidad de estados que se usa en varios temas de esta asignatura y también de otras.

Trabajo Práctico 3

Esta es la primera parte de los problemas correspondientes a formalismo canónico. Vienen más...

Sólido de Debye - Radiación de cuerpo negro

Aquí se estudia el modelo de Debye de un sólido y se introduce el concepto de fonón. Posteriormente se trata la radicación de cuerpo negro considerándola un gas de fotones.

Paramagnetismo

Se estudia, una vez más, el problema de spines en un campo magnético.

Desorden y entropía

Se da una posible interpretación de la entropía como una medida del desorden.

Trabajo Práctico 4

Se completan los ejercicios de formalismo canónico

Guía de lectura de la unidad 4

Aquí se describe brevemente qué deben leer ralativo al formalismo gran canónico y el conjunto de Gibbs. También se da alguna referencia sobre la interpretación de la entropía como desorden y los detractores de esa interpretación.

Formalismo gran canónico I

Esta es la primera clase sobre formalismo gran canónico. Se introduce la gran función de partición, el potencial gran canónico y se hace una aplicación del formalismo a física de superficies.

Gran canónico II

Aquí se termina el tema sobre el conjunto gran canónico y se introduce el conjunto de Gibbs

Trabajo Práctico 5

Esta es la guía de trabajos prácticos correspondiente al formalismo gran canónico.

Transiciones de fase

Aquí se introduce el tema de las transiciones de fase desde un punto de vista termodinámico

Transiciones de fase - Cap. 6 de Atkins

Aquí hay un conjunto de diapositivas referidas a transiciones de fase tal como las desarrolla Atkins en el capítulo 6 de su libro.

Fenómenos críticos

Este archivo corresponde a una introducción a los fenómenos críticos.

Grupo de renormalización

Este es un artículo aparecido en Scientific American en donde el grupo de renormalización es explicado por Kenneth Wilson, uno de los creadores de esa teoría. Noy hay fórmulas pero es denso. En todo caso, alguna vez hay que leer un trabajo escrito por un Nobel.

Fenómenos críticos - Sergio Cannas

Este es el capítulo I de unos apuntes escritos por un colega de Córdoba -Sergio Cannas- sobre fenómenos críticos. Es más explicativo que el pdf sobre el tema que aparece más arriba.

Estadísticas cuánticas I

Aquí se introduce la estadística de Bose-Einstein y de Fermi-Dirac y se dan algunas propiedades de gases ideales cuánticos.

Diferencia entre fermiones y bosones

Este es un artículo mío en donde se explica de una manera simple la diferencia entre bosones y fermiones y se muestra una consecuencia interesate de las distintas propiedades estadísticas de esos tipos de partículas.

Estadísticas cuánticas II

Esta es la segunda parte dedicada a las estadísticas cuánticas. Se analiza el caso de electrones en metales y la condensación de Bose.

Trabajo Práctico 6

Esta es la guía de problemas correspondientes a estadísticas cuánticas. Es breve y sencilla.

Punto crítico del CO2

Aquí se muestra una experiencia en la que CO2 es calentado hasta que llega al punto crítico (31 C). Ahí desaparece la interface entre líquido y vapor y solo se puede decir que hay un "fluído supercrítico". Al enfriar el sistema, vuelve a pasar por el punto crítico. Esto se manifiesta en la aparición de una opacidad debida a que comienzan a condensarse gotitas de CO2 que darán origen nuevamente a la fase líquida.