Física Estatística
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Classificação |
Área Científica |
OFICIAL |
Física |
Ocorrência: 2023/2024 - 1S ![Requerida a integração com o Moodle Ícone do Moodle](/fcup/pt/imagens/MoodleIcon)
Ciclos de Estudo/Cursos
Docência - Responsabilidades
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
Kardar Mehran;
Statistical physics of particles. ISBN: 978-0-521-87342-0
Reif F. (Frederick);
Fundamentals of statistical and thermal physics. ISBN: 0-07-051800-9
T. Fliesbach ; Curso de Física Estatística
S. Salinas ; Introdução à Física Estatística
E. Lage ; Física Estatística
Bibliografia Complementar
Huang Kerson;
Statistical mechanics. ISBN: 0-471-81518-7
Harvey Gould;
Thermal and statistical physics simulations. ISBN: 0-471-54886-3
Métodos de ensino e atividades de aprendizagem
Aulas teórico-práticas com a resolução de problemas analítica e computacionalmente.
Software
Python
Palavras Chave
Ciências Físicas
Tipo de avaliação
Avaliação distribuída com exame final
Componentes de Avaliação
Designação |
Peso (%) |
Exame |
80,00 |
Trabalho escrito |
20,00 |
Total: |
100,00 |
Componentes de Ocupação
Designação |
Tempo (Horas) |
Frequência das aulas |
49,00 |
Estudo autónomo |
113,00 |
Total: |
162,00 |
Obtenção de frequência
Para obter frequência, um aluno não poderá exceder 4 faltas às aulas teorico-práticas.
Fórmula de cálculo da classificação final
O estudante deve optar por uma avaliação com componente contínua e exame ou apenas pela realização de exame.
Na avaliação com componente contínua, o estudante deve fazer três trabalhos de casa durante o semestre. A componente contínua, vale 20% da nota final e o exame 80%.
Na avaliação sem componente contínua o exame vale 100%.
Provas e trabalhos especiais
A componente contínua é feita com três trabalhos de casa que devem ser entregues em 7 dias. Cada trabalho conta 6.6666%.
Trabalho de estágio/projeto
Avaliação especial (TE, DA, ...)
Melhoria de classificação
Apenas a nota de exame está sujeita a melhoria.
Observações
Os alunos que obtiverem uma nota maior ou igual a 17 valores têm que defender a nota em prova adicional.
O Juri da disciplina é constituído por:
João Manuel Viana Parente Lopes
Eduardo Filipe Vieira Castro
José Miguel Nunes da Silva