CORSO DI FSICA DEI LIQUIDI E DELLA MATERIA SOFFICE PER IL CDL MAGISTRALE IN FISICA
Programma previsto per l'AA 2024-2025

Credito Formativo 6

Docente :
Professoressa Paola Gallo
paola.gallo@uniroma3.it


TESTO DEL CORSO:
P. Gallo and M. Rovere
Physics of Liquid Matter
Springer

PARTE I: Caratterizzazione dello stato liquido della materia.

Descrizione dei liquidi a livello atomico o molecolare.
Modelli microscopici dai liquidi semplici alla materia soffice.

Parte II: Termodinamica e Meccanica Statistica dello stato liquido.

Postulati sulle funzioni termodinamiche. Le basi statistiche della Termodinamica.
Funzioni estensive ed intensive. Relazione di Gibbs-Duhem.
Trasformate di Legendre e potenziali termodinamici.
Condizioni di stabilita'  ed equilibrio delle fasi.
Transizioni di fase e loro classificazione. Equazione di Van der Waals.
Teoria degli ensembles statistici. Fluttuazioni.


PARTE III: La struttura dei liquidi.

Potenziali efficaci per atomi nei liquidi.
Le funzioni di distribuzione negli ensemble canonico e gran-canonico.
Il fattore di struttura di un liquido e la sua misura sperimentale.
Liquidi a molte componenti, liquidi molecolari.

Parte IV: Metodi di simulazione numerica delle propriet  dei liquidi.

La Dinamica Molecolare, algoritmi per la risoluzione delle equazioni di Newton.
Dinamica Molecolare in ensemble diversi dal microcanonico.
Force fields per la simulazione dei liquidi. Metodi per il calcolo energia libera.
Metodo Monte Carlo con algoritmo di Metropolis.
Metodo Monte Carlo in differenti ensembles.

Parte V: Descrizione microscopica della dinamica dei liquidi.

Funzioni di correlazione. Teoria della risposta lineare.
Teorema di fluttuazione-dissipazione. Funzioni di correlazione della densitDell .
Funzioni di Van Hove. Fattore di struttura dinamico e sua misura sperimentale.
Equazioni nel limite idrodinamico, liquidi ideali e liquidi con viscosit .
Moto Browniano e  diffusione. Funzioni memoria.

PARTE VI:  Liquidi metastabili.

Stabilita'  e metastabilita' . Curva spinodale e Widom line.
Liquidi sottoraffreddati e transizione vetrosa. Diagramma di Angell.
Entropia configurazionale e temperatura di Kauzmann.
Rilassamento dinamico dei liquidi sottoraffreddati.
Un caso importante: acqua sottoraffreddata.