Física Estatística e Computacional

Código:

F303

Sigla:

F303

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Física

Ocorrência: 2015/2016 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Física e Astronomia
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Física

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
L:AST	0	Plano de Estudos a partir de 2008	3	-	7,5	-
L:F	31	Plano de estudos a partir de 2008	3	-	7,5	-
M:ENM	0	PE do Mestrado em Engenharia Matemática	1	-	7,5	-	-
MI:EF	26	Plano de Estudos a partir de 2007	3	-	7,5	-
M:M	1	PE do Mestrado em Matemática	1	-	7,5	-	-

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Familiarizar-se com as ideias e métodos da Física Estatística. Conhecer os resultados fundamentais da Física Estatística Clássica e Quântica para sistemas físicos no equilíbrio. Realizar simulações Monte Carlo de sistemas estocásticos e aplicações simples. Conhecer algumas aplicações da Física Estatística a sistemas clássicos e quânticos.

Resultados de aprendizagem e competências

Capacidade para a resolução de problemas que envolvam uma abordagem estatistica dos sistemas físicos e a relação com a Termodinâmica. Realização de simulações computacionais simples.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Alguns conhecimentos de Mecânica e Física Térmica.

Programa

Noções de Teoria de Probabilidades e Estatística. Distribuições binomial, gaussiana e de Poisson. Teorema do limite central. Simulação numérica de processos aleatórios. Passeio aleatório e a equação da difusão. Ideias-base em Física Estatística. Descrição e enumeração de estados. Ensemble estatístico. Sistemas clássicos. Dinâmica no espaço de fase. Hipótese ergódica. Estatística Clássica. Distribuições microcanónica, canónica e macrocanónica. Método de Monte-Carlo em Física Estatística. Amostragem simples e de importância. Método de Metropolis. Estatísticas quânticas. Estatísticas de Bose-Einstein e de Fermi-Dirac. Limite clássico. Gás perfeito de Bose. Gás perfeito de Fermi. Aplicações. Condensação de Bose-Einstein, modelo dos electrões livres num metal, calor específico dos sólidos, fases da evolução estelar.

Bibliografia Obrigatória

T. Fliesbach ; Curso de Física Estatística
S. Salinas ; Introdução à Física Estatística
E. Lage ; Física Estatística
J. P. Sethna ; Entropy, Order Parameters and Complexity
H. Gould, J. Tobochnik ; An Introduction to Computer Simulation Methods

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teórico-práticas com a resolução de problemas. Algumas aulas de computaçao. 

Palavras Chave

Ciências Físicas

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	100,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Frequência das aulas	56,00
Total:	56,00

Obtenção de frequência

Para obter frequência, um aluno não poderá exceder 4 faltas às aulas teorico-práticas. Os alunos que obtiveram frequência no ano anterior podem pedir dispensa.

Fórmula de cálculo da classificação final

As componentes teórica e teórico-prática serão avaliadas num exame escrito. A componente prática será objecto de avaliação contínua (durante as aulas e por um teste final) e terá um peso de 15% na nota final (3 valores) .

Provas e trabalhos especiais

A componente prática (computacional) será avaliada num teste.

Melhoria de classificação

A melhoria de classificação poderá ser feita no exame final, mantendo-se a classificação alcançada na componente computacional.