Archivi categoria: fisica statistica pura

L’identità di Wick per gli integrali sui cammini con azione quadratica

Un’identità molto utile nel calcolo degli integrali sui cammini è la cosiddetta identità di Wick, che semplifica di molto il calcolo del valore atteso di un esponenziale nel caso di azioni quadratiche. Supponiamo di avere un’azione quadratica $S[\phi]$ dove $\phi$ … Continua a leggere→

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Un sistema quantistico a temperatura negativa

Consideriamo un sistema di $N$ spin, ognuno dei quali può assumere due possibili energie: $+\mu$ o $-\mu$. Lavoriamo nell’insieme microcanonico, per cui l’energia è data e la temperatura dev’essere calcolata. Se lavorassimo nell’insieme canonico staremmo già presupponendo l’equilibrio termico con … Continua a leggere→

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Espansione viriale a tutti gli ordini

Abbiamo visto come usare l’espansione viriale per calcolare le correzioni alla legge dei gas perfetti nel caso di interazioni tra le particelle. Tuttavia abbiamo soltanto calcolato la prima correzione (il secondo coefficiente viriale), rimandando il resto. In questo articolo vediamo … Continua a leggere→

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Correzioni alla legge dei gas perfetti: espansione viriale

L’espansione viriale è un metodo per calcolare le correzioni alla legge dei gas perfetti. Se in un gas non ci sono interazioni tra le molecole, né forze esterne, allora l’hamiltoniana dipenderà solo dall’impulso, $H(\mathbf x,\mathbf p) = H(\mathbf p)$ (sia … Continua a leggere→

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Formula chiusa per l’energia di un gas libero relativistico

L’hamiltoniana per una particella libera relativistica è data da: $$H = \sqrt{p_x^2 + p_y^2 + p_z^2 +m^2}$$ Per ricavare l’energia di un gas di particelle relativistico dovremmo calcolare la funzione di partizione $$Z = \int d\Omega e^{-\beta H}$$ ma la … Continua a leggere→

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