FISICA DEI LIQUIDI (f)

1o MODULO

A. A. 1997-98

Prof. Renzo Vallauri

Oggetto e obiettivi del corso

Nel corso saranno spiegate le tecniche teoriche e sperimentali utilizzate per l'analisi del comportamento e delle proprietà dei liquidi classici. Saranno illustrati gli aspetti fenomenologici che caratterizzano lo stato liquido, facendo particolare riferimento ad i risultati più recenti delle misure di scattering di radiazione e di neutroni. Dal punto di vista modellistico lo studio di un liquido si può ricondurre ad un problema di N-corpi interagenti.
Saranno quindi utilizzati i metodi ed i risultati della Meccanica Statistica che costituiscono una base culturale necessaria per seguire con profitto il corso.
Le moderne tecniche di simulazione al calcolatore verranno, oltre che illustrate durante le lezioni in aula, applicate a casi concreti per la verifica della teoria, con la messa a punto e l'esecuzione di programmi di Dinamica Molecolare e Monte Carlo.

Programma

Le proprietà di equilibrio di un sistema a molti corpi interagenti
  1. Richiami di Meccanica Statistica. Fondamenti e postulati. Uso degli insiemi statistici.
    La funzione di partizione, collegamento fra Meccanica Statistica e Termodinamica.
  2. Generalità sullo stato liquido. Liquidi classici e quantistici. Liquidi semplici e molecolari.
  3. Il problema del potenziale d'interazione fra atomi e molecole.
  4. Equazione di stato e funzioni di distribuzione di un liquido classico. Espansione in "clusters".
  5. La struttura dei liquidi semplici. Metodi d'indagine sperimentali. Diffusione di raggi X e neutroni. Ruolo della funzione di distribuzione a coppie g(r). Metodi teorici per l'analisi della struttura. Equazioni integrali per la g(r). Il sistema a "sfere dure" come sistema di riferimento. Teorie perturbative.
  6. Tecniche di simulazione. Il metodo Monte Carlo, implementazione ed esempi per lo studio di liquidi semplici.

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Modalità e svolgimento dell'esame

Il profitto degli studenti verrà accertato mediante un esame orale sugli argomenti trattati durante il corso.