Statistična mehanika

Osnovno poznavanje konceptov statistične fizike, njenih modelov, pristopov in metod, pri čemer so poudarjene teme iz področja fizike trdne snovi.

Vpis v tekoče študijsko leto. Za študente v okviru študentskih izmenjav bo izpolnjevanje pogojev preverila Študijska komisija FN.

1. TEMELJNA NAČELA STATISTIČNE FIZIKE
   Statistične porazdelitve; Statistična neodvisnost; Liouvilleov izrek; Pomen energije; Entropija; Zakon večanja entropije. 4 ure

2. TERMODINAMIČNE KOLIČINE
   Temperatura; Adiabatski procesi; Tlak; Delo in količina toplote; Toplotna funkcija; Prosta energija in termodinamski potencial; Termodinamska temperaturna skala; Nernstov izrek; Odvisnost termodinamskih količin od števila delcev; Ravnovesje telesa v zunanjem polju. 6 ur

3. GIBBSOVA PORAZDELITEV IN IDEALNI PLINI
   Gibbsova porazdelitev; Maxwellova porazdelitev; Prosta energija v Gibbsovi porazdelitvi; Gibbsova porazdelitev za spremenljivo število delcev. Boltzmannova porazdelitev; Boltzmannova porazdelitev v klasični statistiki; Prosta energija idealnega Boltzmannovega plina; Enačba stanja idealnega plina; Idealni plini s konstantno specifično toploto; Ekviparticijski zakon; Monatomni idealni plini.8 ur

4. PORAZDELITVE FERMI IN BOSE
   Fermijeva porazdelitev; Bosejeva porazdelitev; Fermijev in Bosejev plin osnovnih delcev; Degeneriran plin elektronov ; Specifična toplota degeneriranega plina elektronov; Degeneriran Bosejev plin; Sevanje črnega telesa.6 ur

5. FAZNO RAVNOTEŽJE IN FAZNI PREHODI
   Pogoji faznega ravnotežja. Clapeyron- Clausiusova formula. Kritična točka in zakon ustreznega stanja (na primeru van der Waalsove formule). Klasifikacija faznih prehodov. Kritični pojavi in teorija Landau. 6 ur

6. RAZTOPINE

Sistemi, ki vsebujejo različne delce. Fazno pravilo. Razredčene raztopine. Osmotski tlak. Fazna meja na stiku tekočina-tekočina.
Ravnotežje topljenca. Sprememba toplote in prostornine pri raztapljanju. Mešanice idealnih plinov. Parni tlak koncentriranih raztopin. 6 ur

1. KEMIJSKE REAKCIJE
   Pogoj za kemijsko ravnotežje. Zakon vpliva mas. Reakcijska toplota. 4 ure

Sposobnost opisovanja in analiziranja obnašanja statističnih sistemov z uporabo splošnih načel statistične mehanike in termodinamike.

• L. D. Landau, E. M. Lifshitz: Statistical Physics (Third Edition, Part 1: Volume 5 (Course of Theoretical Physics, Volume 5, first printed 1980, reprinted 1982,1985, 1986, 1988, 1993, 1994, 1996, 2000, 2001, 2003, 2005). Katalog E-gradivo
• K. Huang, Statistical mechanics. New York: Wiley (1987). Katalog E-gradivo
• R. Kubo, N. Saito and M. Toda: Statistical Physics I: Equilibrium Statistical Mechanics. Springer Series of Solid-State Sciences (1998). Katalog

• ustni izpit

Dr. Artem Badasyan je izredni profesor za področje fizike na Univerzi v Novi Gorici. Dr. Artem Badasyan is associate professor of physics at the University of Nova Gorica.

Izbrane publikacije / selected publications:

1. BADASYAN, Artem, TONOYAN, Sh. A., VALANT, Matjaž, GRDADOLNIK, Jože. Implicit water model within the Zimm-Bragg approach to analyze experimental data for heat and cold denaturation of proteins. Communications chemistry. 2021, vol. 4, str. 1-8, ilustr. ISSN 2399-3669. https://doi.org/10.1038/s42004-021- 00499-x

2. BADASYAN, Artem, VALANT, Matjaž, GRDADOLNIK, Jože, UVERSKY, Vladimir N. The finite size effects and two-state paradigm of protein folding. International journal of molecular sciences. Feb. 2021, vol. 22, iss. 4, str. 1-7, ilustr. ISSN 1422-0067. https://www.mdpi.com/1422-0067/22/4/2184

3. BADASYAN, Artem. System size dependence in the Zimm-Bragg model : partition function limits, transition temperature and interval. Polymers. 2021, vol. 13, iss. 12, str. 1-11, ilustr. ISSN 2073-4360. https://www.mdpi.com/2073-4360/13/12/1985

4. TONOYAN, Sh. A., KHECHOYAN, Davit, MAMASAKHLISOV, Yevgeni S., BADASYAN, Artem.
   Statistical mechanics of DNA-nanotube adsorption. Physical review. E. Jun. 2020, vol. 101, iss. 6, str. 062422-1- 062422-5, ilustr. ISSN 2470-0045. DOI: 10.1103/PhysRevE.101.062422.

5. PEZHUMKATTIL PALAKKAL, Jasnamol, VALANT, Matjaž, BADASYAN, Artem, et al. Unusual magnetodielectric effects in La2CuMnO6 induced by a dynamic crossover in dielectric relaxation at TC. Materials research bulletin. [Print ed.]. Apr. 2018, vol. 100, str. 226-233, ilustr. ISSN 0025-5408. DOI: 10.1016/j.materresbull.2017.12.027.