Subiecte de examen

Fizica statistica(10 puncte)

Definiti (1 punct)

- probabilitatea unui eveniment;- densitatea de probabilitate;- microstarea si macrostarea;- densitatea de stari;- fluctuatiile- gradele de libertate si legaturile;- spatiul de configuratie, spatiul fazelor, traiectoria fazei; coordonatele canonice- actiunea si enuntati principiul lui Hamilton;- impulsurile generalizate, variabilele canonice si hamiltoniana;- suprafata de energie constanta si ansamblul statistic temporal de stari;- notiunea de probabilitate de localizare a fazei reale si functia de distributie;- viteza medie, viteza patratica medie si viteza cea mai probabila; - temperatura de degenerare si temperatura Bose-Einstein;- nivelul Fermi si temperatura Fermi;- fermionii si bosonii; exemple;- particula cuantica si cuasiparticula; notiunea de fonon- temperatura Debye si introduceti functia Debye;- energia de zero a gazului Fermi;- gazul Fermi degenerat (complet degenerat, puternic degenerat) si temperatura de

degenerescenta;- potentialul chimic per particula si potentialul chimic al gazului; - functia lui Langevin pentru un gaz paramagnetic;

Scrieti si interpretati (2 puncte)

- formula barometrica;- formula lui Boltzmann;- legea de distributie Maxwell- formula distributiei Maxwell in functie de energia cinetica a particulei;- distributia Maxwell – Boltzmann;- expresia functiei de distributie microcanonica;- expresia functiei de distributie macrocanonica si a integralei statistice - conditia de normare;- expresiile echivalente pentru media statistica a unei marimi fizice;- relatia Boltzmann intre entropie si probabilitatea termodinamica;- expresia functiei de distributie canonica si a integralei statistice Z ( a functiei de partitie);- expresia functiei de distributie a vitezelor dupa valoarea lor absoluta;- expresia functiei de distributie a moleculelor dupa componentele vitezei- viteza medie, viteza patratica medie, viteza cea mai probabila- expresia distributiei Fermi -Dirac- expresia distributiei Bose - Einstein- expresia volumului celulei elementare de intindere finita

1

- legea lui Dushman a curentului termoelectronic

Explicati (2 puncte)

- popularea starilor atomice- notiunea de fonon- si motivati partitia spatiului fazelor in celule cuantice- condensarea gazului bosonic- diagrama de stare a heliului in baza teoriei lui London- comportarea capacitatii calorice a cristalelor in teoria lui Einstein- comportarea capacitatii calorice a cristalelor in teoria lui Debye- comportarea susceptibilitatii magnetice a paramagneticilor si precizati expresia legii lui

Curie pentru paramagneticul ideal

Precizati (2 puncte)

- teorema lui Liouville;- principiul actiunii extreme- legea echipartitiei energiei dupa gradele de libertate- teorema ergodica;- statisticile Gibbs;- notiunile de temperatura empirica, temperatura termodinamica si temperatura statistica;- explicati graficul variatiei functiei de repartitie a vitezelor in functie de valorile absolute ale acestora pentru diferite temperaturi;- principiul de excluziune al lui Pauli- numerele cuantice associate starilor energetice- deosebirile esentiale dintre foton si fonon- comportarea fermionilor la temperaturi extreme;- notiunea de suprafluiditate- postulatele fundamentale ale mecanicii statistice

Sa se trateze (3 puncte)

1. Interactia dintre molecule2. Miscarea browniana3. Fluctuatiile energiei si numarului de particule4. Fluctuatiile energiei radiatiei termice de echilibru.5. ecuatiile lui Lagrange;6. sistemul canonic al lui Hamilton;7. distributia Maxwell – Boltzmann8. expresia presiunii din considerente statistice

9. abaterea standard = si fluctuatia relativa pentru moleculele gazului

ideal10.

2

Verificare Tema de casa

Fizica statistica (10 puncte)

1.Sa se abordeze ( 3 puncte )

1. Masurarea volumului2. Masurarea presiunilor3. Transpiratia termica4. Masurarea temperaturilor5. Masurarea capacitatilor calorice6. Sensul termodinamic al unor marimi statistice7. Experienta lui Perrin8. Distributia moleculelor dupa viteze si atmosfera planetelor9. Detenta adiabatica a gazului in vid. Experienta lui Joule

10. Fluctuatiile densitatii

2.Probleme de tipul celor abordate la seminar.Una din Statistica clasica si una din Statistica cuantica. (2 x 2,5 = 5 puncte)

3.Explicati (2 puncte)

- paradoxul lui Gibbs- spatiul fazelor in fizica cuantica.- cum se aplica legea echipartitiei energiei la gazele perfecte- caldurile specifice masice ale solidelor; legea Dulong – Petit- probabilitatea termodinamica- reversibilitatea microscopica si ireversibilitatea macroscopica- relatia lui Boltzmann si principiul al treilea al termodinamicii- entropia si informatia

Punctajul

Prezenta la curs = max.10 puncte Nota de la seminar se compune din prezenta la seminar si din configurarea caietului

de probleme = max. 10 puncte Verificarea temei de casa = max. 20 puncte Examenul = max.60 puncte Pentru “laureatii” Concursului profesional stiintific sau ai Cercurilor Stiintifice

Studentesti se acorda bonusuri concretizate in puncte dupa caz. De asemenea se vor acorda – dupa caz - bonusuri studentilor care au depus activitati dedicate Comunitatii Academice Studentesti in special prin tehnoredactari de materiale documentare (cursuri, seminarii, etc.).

3