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davidalejandromiranda/StatisticalPhysics

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Syllabus

Syllabus por semestre:

En el canal de YouTube podrás ver videos explicativos.



Física Estadística: Pregrado

Semana 1: Introducción a los métodos estadísticos

  • Diagrama de Frecuencias: colab
  • Variable Aleatoria: colab.
  • Momentos de Variables Aleatorias: colab.
  • Camino Aleatorio: colab.
  • Juego de Parqués: colab.

Semana 2: Distribuciones de probabilidad

  • Momentos de variables aleatorias: colab.
  • Distribuciones y Normalidad: colab.
  • Suma de Variables Aleatorias y Teorema del Valor Central: colab, video.
  • Procesamiento de muestra de datos del Covid19 en Colombia: colab.

Semana 3: Postulados básicos y cálculo de probabilidades

  • Experimento con dados: colab.
  • Oscilador Armónico Clásico en el Espacio de Fase: colab, video.

Semana 4: Interacciones y procesos cuasi-estáticos

  • Estadística de números grandes y la aproximación de Stirling: colab, video.
  • Partículas cuánticas con espín 1/2 sometidas a un campo magnético externo H: colab, video.
  • Difusión de una gota de tinta soluble en agua: colab.

Semana 5: Termodinámica estadística, conceptos básicos

  • Generación de datos para estudiar el trabajo realizado al variar el volumen y presión de un sistema: colab.
  • Variación de la energía media, trabajo y calor: colab.

Semana 6: Termodinámica estadística, conceptos básicos

  • Interacción entre sistemas formados por dados: colab.
  • Enumeración de Estados, un juego con confeti: colab, Worked Example.

Semana 7: Leyes termodinámicas, relaciones estadísticas y ecuación de estado

  • Partículas cuánticas con espín 1/2 sometidas a un campo magnético externo H: colab.

Semana 8: Aplicaciones de la termodinámica macroscópica

  • Leyes del gas ideal: colab.

Semana 9: Expansión libre, compresión y máquinas térmicas

  • Gas ideal en cilindro con pistón móvil: colab.

Semana 10: Ensambles microcanónico y canónico

  • Valor esperado de la magnetización de una sustancia paramagnética: colab, video.

Semana 11: Ensamble gran canónico

  • Nanoestructura semiconductora 2D a temperatura absotulta T: colab, video.

Semana 12: El teorema de equipartición y algunas aplicaciones

  • Análisis de la función de partición canónica, energía térmica y valor esperado de la energía para partículas cuánticas en un pozo de potencial infinito unidimensional a temperatura T: colab.

Semana 13: Aplicaciones de la mecánica estadística

  • Ley de Dulong-Petit, modelo de Einstein y modelo de Debye para el calor específico en sólidos: colab.
  • Teoría cinética de los gases diluidos: colab.

Semana 14: Partículas idénticas y estadística cuántica

Semana 15: El gas ideal y la radiación de cuerpo negro

  • Comparación de las distribuciones de Fermi-Dirac, Maxwell-Boltzmann y Bose-Einstein: colab.
  • Radiación de cuerpo negro: colab.


Mecánica Estadística Avanzada: Posgrado

Semana 1: Introducción a los métodos estadísticos

  • Camino aleatorio: colab.
  • Distribuciones y Normalidad: colab.
  • Suma de Variables Aleatorias y Teorema del Valor Central: colab, video.
  • Procesamiento de muestra de datos del Covid19 en Colombia: colab.

Semana 2: Base estadística de la termodinámica

  • Especificación del estado de un sistema, experimento con dados: colab.
  • Estadística de números grandes y la aproximación de Stirling: colab, video.

Semana 3: Elementos de la teoría de ensambles

  • Oscilador Armónico Clásico en el Espacio de Fase: colab, video.
  • Partículas cuánticas con espín 1/2 sometidas a un campo magnético externo H: colab, video.

Semana 4: El ensamble canónico

  • Interacción entre sistemas formados por dados: colab.

Semana 5: El ensamble canónico

  • Valor esperado de la magnetización de una sustancia paramagnética: colab, video.
  • Nanoestructura semiconductora 2D a temperatura absotulta T: colab, video.
  • Análisis de la función de partición canónica, energía térmica y valor esperado de la energía para partículas cuánticas en un pozo de potencial infinito unidimensional a temperatura T: colab.
  • Ley de Dulong-Petit, modelo de Einstein y modelo de Debye para el calor específico en sólidos: colab.

Semana 5: El ensamble gran canónico

Semana 7: Formulación de la estadística cuántica

  • Estados puros y mezclados de un haz de partículas cuánticas con espín 1/2 en presencia de un campo magnético en la configuración de Stern-Gerlach: colab

Semana 8: Teoría de gases simples

  • Estadística de los números de ocupación del gas ideal cuántico y clásico: colab, video.

Semana 9: Sistemas de Bose ideales

  • Estadística de los números de ocupación del gas ideal cuántico y clásico: colab, video.
  • Radiación de cuerpo negro: colab.

Semana 10: Sistemas de Fermi ideales

Semana 11: Sistemas de Fermi ideales y Sistemas Mesoscópicos

  • Electrones en un sistema mesoscopico electroactivo: colab, Paper, Data.

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Repositorio con Worked Examples de Física Estadísticia.

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