Fakulteta za podiplomski študij

Izbrana poglavja iz statistične fizike

Predmet se izvaja v programu:
Podiplomski študijski program Fizika (tretja stopnja)

Cilji in kompetence

Predmet bo omogočil pregled določenih tem v sklopu statistične fizike ter se osredotočil na področje faznih prehodov, rastopin, kemičnih reakcij in transportnih fenomen.

Cilj predmeta je seznaniti študentje fizike z nekaterimi temeljnimi in aplikativnimi temami Statistične fizike.

Pogoji za vključitev v delo oz.
za opravljanje študijskih obveznosti

/

Vsebina

  • Transportni fenomeni: Breztrčen in hidrodinamičen režim. Ne viskozna hidrodinamika. Akustične valove. Difuzija. Prenos toplote. Viskoznost. Enačba Navje-Stoksa.
  • Raztopine: Sisteme različnih delcev. Pravilo faze. Slabe rastopine. Osmotski tlak. Faze topila v kontaktu. Ravnovesje z ozirom na topljenec. Spremembe toplote in volumna pri toplenju. Mešanica idealnih plinov.
  • Kemijske reakcije: Pogoj za kemično ravnovesje. Zakon množičnega delovanja. Toplota reakcije. Ionizacijsko ravnovesje. Ravnotežje glede proizvodnje parov.
  • Fazne prehode: Odstopanje plinov od idealnega stanja. Gostotna potenčna vrsta. Van der Waals formula. Viralni koeficient in amplituda sipanja. Pogoji faznega ravnovesja. Formula Clapeyron-Clausius. Kritična točka. Zakon ustreznih stanj. Prvi red proti drugemu. Dimenzijsko skaliranje.

Predvideni študijski rezultati

Znanje in razumevanje:

Ob zaključku tečaja bodo študenti prodobili specifična znanja glede modelov, metod in pristopov za opisovanje nekaterih tem Statistične fizike.

Temeljna literatura in viri

1. Huang, K. Introduction to Statistical Physics. New York: Taylor & Francis, 2001.

2. Landau, L. & Lifshits, E. Statistical Physics. Oxford: Pergamon Press, 1988.

3. Huang, K. Statistical Mechanics. John Wiley & Sons, 1987.

Načini ocenjevanja

Ustni izpit, seminarsko delo. (60/40)

Reference nosilca

Docent s področja fizike na Univerzi v Novi Gorici.

1. BADASYAN, Artem, MAVRIČ, Andraž, KRALJ CIGIĆ, Irena, BENCIK, Tim, VALANT, Matjaž. Polymer nanoparticle sizes from dynamic light scattering and size exclusion chromatography : the case study of polysilanes. Soft matter. 2018, vol. 14, issue 23, str. 4735-4740, ilustr. ISSN 1744-6848.

2. BADASYAN, Artem, TONOYAN, Sh. A., GIACOMETTI, Achille, PODGORNIK, Rudolf, PARSEGIAN, Vozken Adrian, MAMASAKHLISOV, Yevgeni S., MOROZOV, Vladimir. Unified description of solvent effects in the helix-coil transition. Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics, ISSN 1539-3755, 2014, vol. 89, iss. 2, str. 022723-1-022723-10

3. BADASYAN, Artem, MAMASAKHLISOV, Yevgeni S., PODGORNIK, Rudolf, PARSEGIAN, Vozken Adrian. Solvent effects in the helix-coil transition model can explain the unusual biophysics of intrinsically disordered proteins. The Journal of chemical physics. 2015, vol. 143, iss. 1, str. 014102-1-014102-7

4. BADASYAN, Artem, GIACOMETTI, Achille, PODGORNIK, Rudolf, MAMASAKHLISOV, Yevgeni S., MOROZOV, Vladimir. Helix-coil transition in terms of Potts-like spins. The European physical journal. E, Soft matter, ISSN 1292-8941, 2013, issue 5, art.no. 46, 9 str.

5. BADASYAN, Artem, TONOYAN, Sh. A., GIACOMETTI, Achille, PODGORNIK, Rudolf, PARSEGIAN, Vozken Adrian, MAMASAKHLISOV, Yevgeni S., MOROZOV, Vladimir. Osmotic pressure induced coupling between cooperativity and stability of a helix-coil transition. Physical review letters, ISSN 0031-9007. [Print ed.], 2012, vol. 109, iss. 6, str. 068101-1-068101-5.

6. BADASYAN, Artem, TONOYAN, Sh. A., MAMASAKHLISOV, Yevgeni S., GIACOMETTI, Achille, BENIGHT, A. S., MOROZOV, Vladimir. Competition for hydrogen-bond formation in the helix-coil transition and protein folding. Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics, ISSN 1539-3755, 2011, vol. 83, no. 5, str. 051903-1-051903-9.

Univerzitetna koda predmeta: 3FIi30

Letnik: 1

Predavatelj:

ECTS: 6

Obseg:

  • Predavanja: 30 ur
  • Seminar: 30 ur
  • Samostojno delo: 120 ur

Vrsta predmeta: izbirni

Jeziki: angleški

Metode poučevanja in učenja:
predavanja in seminarji pod mentorstvom predavtelja