UA
   FÍSICA II    Año académico       Versión PDF.
Código7427Descripción
Crdts. Teor.4,5PRINCIPIOS DE MECÁNICA CLÁSICA, CUÁNTICA Y ESTADÍSTICA.
Crdts. Pract.3
A efectos de intercambios en programas de movilidad, la carga de esta asignatura equivale a 9,38 ECTS.


Departamentos y Áreas
DepartamentosÁreaCrdts. Teor.Crdts. Pract.Dpto. Respon.Respon. Acta
FISICA APLICADAFISICA APLICADA2,251,5
FISICA APLICADAFISICA DE LA MATERIA CONDENSADA2,251,5


Estudios en los que se imparte
Licenciatura en Químicas - plan 1999


Pre-requisitos
Sin incompatibles


Incompatibilidades de matrícula por contenidos equivalentes
Sin Datos


Matriculados (2009-10)
Grupo (*)Número
1 38
2 24
TOTAL 62
(*) 1: GRUPO 1 - CAS
(*) 2: GRUPO 2V - VAL


Ofertada como libre elección (2009-10)
Sin departamento
Consulta Gráfica de Horario
A efectos de intercambios en programas de movilidad, la carga de esta asignatura equivale aPincha aquí


Horario (2009-10)
ModoGrupo (*)Día inicioDía finDíaHora inicioHora finAula
CLASE TEÓRICA 1 01/02/2010 21/05/2010 M 08:00 09:00 0041PB035
  1 01/02/2010 21/05/2010 X 10:00 11:00 0041PB035
  1 01/02/2010 21/05/2010 J 10:00 11:00 0041PB035
  2 01/02/2010 21/05/2010 M 08:00 09:00 0041PB037
  2 01/02/2010 21/05/2010 X 10:00 11:00 0041PB037
  2 01/02/2010 21/05/2010 J 10:00 11:00 0041PB037
PRÁCTICAS DE LABORATORIO 1 15/02/2010 16/02/2010 L 11:30 14:30 CI/INF7
  1 15/02/2010 16/02/2010 M 11:30 14:30 CI/INF7
  1 17/02/2010 19/02/2010 X 11:30 14:30 0007P2021
  1 17/02/2010 19/02/2010 J 11:30 14:30 0007P2021
  1 17/02/2010 19/02/2010 V 11:30 14:30 0007P2021
  1 22/02/2010 23/02/2010 L 11:30 14:30 0007P2021
  1 22/02/2010 23/02/2010 M 11:30 14:30 0007P2021
  1 24/02/2010 25/02/2010 X 11:30 14:30 CI/INF1
  1 24/02/2010 25/02/2010 J 11:30 14:30 CI/INF1
  1 26/02/2010 26/02/2010 V 11:30 14:30 0007P2021
  2 15/02/2010 26/02/2010 L 11:30 14:30 0007P2022
  2 15/02/2010 26/02/2010 M 11:30 14:30 0007P2022
  2 15/02/2010 26/02/2010 X 11:30 14:30 0007P2022
  2 15/02/2010 26/02/2010 J 11:30 14:30 0007P2022
  2 15/02/2010 26/02/2010 V 11:30 14:30 0007P2022
  3 15/02/2010 26/02/2010 L 11:30 14:30 0007P2025
  3 15/02/2010 26/02/2010 M 11:30 14:30 0007P2025
  3 15/02/2010 26/02/2010 X 11:30 14:30 0007P2025
  3 15/02/2010 26/02/2010 J 11:30 14:30 0007P2025
  3 15/02/2010 26/02/2010 V 11:30 14:30 0007P2025
  4 01/03/2010 02/03/2010 L 11:30 14:30 CI/INF2
  4 01/03/2010 02/03/2010 M 11:30 14:30 CI/INF2
  4 03/03/2010 05/03/2010 X 11:30 14:30 0007P2021
  4 03/03/2010 05/03/2010 J 11:30 14:30 0007P2021
  4 03/03/2010 05/03/2010 V 11:30 14:30 0007P2021
  4 08/03/2010 09/03/2010 L 11:30 14:30 0007P2021
  4 08/03/2010 09/03/2010 M 11:30 14:30 0007P2021
  4 10/03/2010 11/03/2010 X 11:30 14:30 CI/INF2
  4 10/03/2010 11/03/2010 J 11:30 14:30 CI/INF2
  4 12/03/2010 12/03/2010 V 11:30 14:30 0007P2021
  5 01/03/2010 12/03/2010 L 11:30 14:30 0007P2022
  5 01/03/2010 12/03/2010 M 11:30 14:30 0007P2022
  5 01/03/2010 12/03/2010 X 11:30 14:30 0007P2022
  5 01/03/2010 12/03/2010 J 11:30 14:30 0007P2022
  5 01/03/2010 12/03/2010 V 11:30 14:30 0007P2022
  6 01/03/2010 12/03/2010 L 11:30 14:30 0007P2025
  6 01/03/2010 12/03/2010 M 11:30 14:30 0007P2025
  6 01/03/2010 12/03/2010 X 11:30 14:30 0007P2025
  6 01/03/2010 12/03/2010 J 11:30 14:30 0007P2025
  6 01/03/2010 12/03/2010 V 11:30 14:30 0007P2025
(*) CLASE TEÓRICA
1: GRUPO 1 - CAS
2: GRUPO 2V - VAL
(*) PRÁCTICAS DE LABORATORIO
1: GRUPO PRACTICAS DE LABORATORIO - CAS
2: GRUPO PRACTICAS DE LABORATORIO - CAS
3: GRUPO PRACTICAS DE LABORATORIO - CAS
4: GRUPO PRACTICAS DE LABORATORIO - CAS
5: GRUPO PRACTICAS DE LABORATORIO - CAS
6: GRUPO PRACTICAS DE LABORATORIO - CAS


Grupos de matricula (2009-10)
Grupo (*)CuatrimestreTurnoIdiomaDistribución (letra nif)
1 2do. M CAS desde A hasta M
2 2do. M VAL desde N hasta Z
(*) 1: GRUPO 1 - CAS
(*) 2: GRUPO 2V - VAL


Objetivos de las asignatura / competencias (2009-10)
Introducción a los fundamentos de la mecánica estadística clásica y cuántica con aplicación a la Química.


Contenidos teóricos y prácticos (2009-10)
PROGRAMA DE TEORÍA
Tema 0.- Introducción general.
0.1 La asignatura de "Física II": Generalidades.
0.2 Mecánica Clásica, Cuántica y Relativista: Límites de validez.
0.3 La Mecánica Estadística como puente de unión entre la Mecánica y la Termodinámica.
BLOQUE I: MECÁNICA CLÁSICA
Tema 1.- Mecánica Newtoniana.
1.1. Dinámica de una partícula puntual: Leyes de Newton y conservación del momento lineal
1.2. Momento angular.
1.3. Fuerzas centrales y conservación del momento angular.
1.4. Trabajo y energía cinética.
1.5. Fuerzas conservativas, energía potencial y teorema de conservación de la energía.
1.6. Dinámica de un sistema de partículas.
Tema 2.- Formulaciones Lagrangiana y Hamiltoniana.
2.1. Formulaciones alternativas a la mecánica clásica Newtoniana: Formulaciones Lagrangiana y Hamiltoniana.
2.2. Coordenadas generalizadas, ligaduras y grados de libertad.
2.3 Ecuaciones de Lagrange.
2.4. Lagrangiana de una partícula libre y de un sistema de partículas.
2.5. Ejemplos de aplicación de la Formulación Lagrangiana.
2.6. Teoremas de conservación: Energía, momento lineal y momento angular.
2.7. Formulación Hamiltoniana: Ecuaciones de Hamilton.
2.8. Espacio fásico.
BLOQUE II: MECÁNICA CUÁNTICA
Tema 3.- Revisión Histórica.
3.1 Radiación térmica y el postulado de Planck
3.2 Propiedades corpusculares de la radiación: Efecto fotoeléctrico.
3.3 Propiedades ondulatorias de las partículas: Postulado de De Broglie.
3.4 Comportamiento cuántico: El experimento de la doble rendija de Young.
3.5 Principio de incertidumbre.
Tema 4.- La función de ondas y la Ecuación de Shrödinger.
4.1 Postulados de la Mecánica Cuántica: Ecuación de Schrödinger.
4.2 Partícula en una caja.
4.3 El oscilador armónico.
4.4 El rotor rígido.
4.5 La indistiguibilidad de las partículas cuánticas.
BLOQUE III: MECÁNICA ESTADÍSTICA
Tema 5.- Introducción a los Métodos Estadísticos.
5.1 Introducción: Recordatorio de conceptos básicos de combinatoria.
5.2 Camino aleatorio en una dimensión.
5.3 Distribución Gausiana.
5.4 Distribución de Poisson.
5.5 Variables continuas: densidad de probabilidad.
Tema 6.- Colectivo Microcanónico.
6.1 Introducción: Estados microscópicos y macroscópicos.
6.2 Primer principio de la Física Estadística: Colectivos estadísticos.
6.3 Espacio clásico de las fases: Postulado fundamental de la Mecánica Estadística.
6.4 Colectivo microcanónico: Entropía y Temperatura.
6.5 Deducción de la 1ª ley de la Termodinámica y de las funciones termodinámicas.
6.6 Teorema de equipartición de la energía: Ejemplos.
6.7 Gas ideal monoatómico clásico: Paradoja de Gibbs.
Tema 7.- Colectivo Canónico.
7.1 Distribución de probabilidad en el colectivo canónico (Factor de Boltzmann) y Función de partición.
7.2 Conexión con los Potenciales Termodinámicos: Energía libre de Heltmotz y de Gibbs.
7.3 Ejemplos: Oscilador armónico unidimensional clásico y cuántico, Gas ideal monoatómico clásico y cuántico (átomos distinguibles), Gas idea molecular.
Tema 8.- Colectivo Gran Canónico.
8.1 El Potencial químico.
8.2 Distribución de probabilidad para el Gran Canónico y Gran función de partición.
8.3 Gran potencial termodinámico.
8.4 Ejemplos: Gas ideal monoatómico, Gas de electrones en un campo eléctrico, Equilibrio en reacciones químicas
Tema 9.- Estadísticas Cuánticas.
9.1 Condiciones de simetría: Estadísticas de Bose- Einstein y de Fermi-Dirac.
9.2 Función de partición cuántica y número de ocupación.
9.3 Ejemplos: Gas ideal de bosones (gas ideal monoatómico), Gas ideal de fermiones (electrones en un metal).

PROGRAMA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO

El alumno deberá realizar un total de 6 prácticas, 2 de ellas de simulación por ordenador, comunes para todos los alumnos y las otras 4 de laboratorio propiamente dicho, elegidas entre un total de 15 prácticas distintas disponibles. A continuación se presenta el listado completo de prácticas, a las que acompañan las siglas B1, B2 o B3, con el fin de englobarlas en base a su temática en uno de los bloques de contenidos (Bloques 1, 2 y 3 respectivamente) descritos en la parte de contenidos teóricos:

Prácticas de simulación por ordenador

1) Estudio de modos normales de vibración con MAPLE (B1)
2) Simulación de gases usando GASSIM (B2)

Prácticas de laboratorio

1) Principio de incertidumbre (B2)
2) Efecto fotoeléctrico (B2)
3) Carga específica del electrón (B2)
4) Experimento de Stern-Gerlach, polarización (B2)
5) Espectroscopia (B2)
6) Medida de la velocidad de la luz (B2)
7) Espectrofotómetro (B2)
8) Ley de Stefan-Boltzman (B2)
9) Experimento de Frank-Herzt (B2)
10) Interferencia con microondas (B2)
11) Vibraciones moleculares (B1)
12) Medida del calor específico de líquidos (B3)
13) Medida del calor específico de sólidos (B3)
14) Distribución de Maxwell-Boltzmann (B3).
15) Distribución de Fermi Dirac (B3)


Más información
Profesor/a responsable
Díaz García , Maria Angeles


Metodología docente (2009-10)
Clases teóricas y prácticas
Las actividades a realizar por el alumno, en las clases denominadas "Teoría", para llevar a cabo el aprendizaje de los contenidos serán:

Clases magistrales (teoría)
El alumno asistirá a clases magistrales que cubrirán los contenidos del apartado "PROGRAMA DE TEORÍA". Las clases consisten fundamentalmente en una exposición por parte del profesor de dichos contenidos, aunque se instará al alumno a participar mediante la realización de preguntas.
Clases de problemas

Clases de problemas
Al final de cada tema de teoría se dedicará una o varias sesiones a la resolución de problemas relacionados con los contenidos estudiados. Los enunciados de estos problemas habrán sido suministrados previamente a los alumnos, dándoles tiempo para su resolución de forma individual. Los alumnos tienen opción de entregar los problemas resueltos, antes de su resolución en clase, lo cual contribuirá a su evaluación continua.

Para llevar a cabo estas dos actividades el alumno dispone de un total de 45 horas de las que aproximandamente 30 son de clase magistral y 15 de resolución de problemas por el profesor.

Además existen otras actividades que se realizan fuera de estas horas:
Trabajo personal del alumno
Para poder progresar adecuadamente en esta asignatura es preciso que el alumno dedique tiempo a la realización de trabajo personal:
- Estudio y compresión de los temas expuestos en las clases de teoría.
- Resolución de los problemas propuestos en las hojas de problemas.
- Trabajos de simulación en la página WEB suministrada, en particular en los temas de Mecánica Cuántica.
- Realización de memorias de las prácticas de laboratorio

Tutorías
Existen unas horas asignadas para que el alumno pueda preguntar al profesor, de forma individualizada, cualquier tipo de duda relacionada con el desarrollo del aprendizaje. Las consultas pueden ser de diverso tipo: orientación en el estudio, bibliografía específica, dudas concretas en la realización de problemas o en la elaboración de las memorias de laboratorio.

Práticas de laboratorio (Ver apartado siguiente)


Tipo de actividades: teóricas y prácticas
Laboratorios
Los alumnos realizarán diversas prácticas de laboratorio relacionadas con los diversos temas estudiados en las clases de teoría. En general, las prácticas son de carácter individual, aunque en algunas de las de laboratorio es posible que se realicen por parejas si la razón número de alumnos/prácticas disponibles así lo exige. El trabajo consiste en la realización de una práctica que en la mayoría de los casos exige el montaje del sistema, siempre siguiendo las instrucciones de unos guiones, suministrados a los alumnos con antelación. Las prácticas de simulación se realizan en aulas de informática y las de laboratorio propiamente dicho en el laboratorio de Fisica II del Dpto. de Física Aplicada de la Fac. de Ciencias.
El primer día de prácticas de laboratorio los alumnos recibirán durante ½ hora aproximadamente una clase de cálculo de errores.

En cuanto a los 3 créditos prácticos, corresponden a un total de 9 sesiones de tres horas cada una, dedicadas a la realización de prácticas de laboratorio. La última sesión se reserva para la realización del examen oral de prácticas. El reparto horario por prácticas se detalla a continuación:
- 2 prácticas de simulación por ordenador: 1 sesión de 3 h por práctica.
- 4 prácticas de laboratorio: 2 sesiones de 3 h (total de 6 horas) por práctica, para tres de ellas y de 1 sesión de 3 h para la última de las prácticas, que se elige entre las de menor duración.


Profesores (2009-10)
Grupo Profesor/a
TEORIA DE 74271Díaz García, Maria Angeles
2MIRALLES TORRES, JUAN ANTONIO
PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE 74271Díaz García, Maria Angeles
2UNTIEDT LECUONA, CARLOS
3Pons Botella, Jose Antonio
4MIRALLES TORRES, JUAN ANTONIO
5LOUIS CERECEDA, ENRIQUE
6Pons Botella, Jose Antonio
Enlaces relacionados
Sin Datos


Bibliografía

An introduction to statistical thermodynamics
Autor(es):HILL, Terrell L.
Edición:New York : Dover Publications, 1986.
ISBN:0-486-65242-4 (rúst.)
Recomendado por:DIAZ GARCIA, MARIA ANGELES
MIRALLES TORRES, JUAN ANTONIO
[ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ]

Dinámica clásica
Autor(es):Antonio Rañada
Edición:Madrid : Alianza , 1990.
ISBN:84-206-8133-4
Recomendado por:DIAZ GARCIA, MARIA ANGELES (*1)
[ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ]

Física cuántica: átomos, moléculas, sólidos, núcleos y partículas
Autor(es):EISBERG, Robert Martin; RESNICK, Robert
Edición:México : Limusa, 2002.
ISBN:978-968-18-0419-0
Recomendado por:DIAZ GARCIA, MARIA ANGELES (*1)
[ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ]

Fundamentals of statistical and thermal physics
Autor(es):Reif, F.
Edición:Long Grove, Illinois : Waveland Press, 2009.
ISBN:978-1-57766-612-7 (cart.)
Recomendado por:DIAZ GARCIA, MARIA ANGELES (*1)
[ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ] [ Acceso a las ediciones anteriores ]

Fundamentos cuánticos y estadísticos
Autor(es):ALONSO, Marcelo; FINN, Edward J.
Edición:México : Addison-Wesley Longman, 1998-1999.
ISBN:968-444-383-8
Recomendado por:MIRALLES TORRES, JUAN ANTONIO (*1)
[ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ]

Manual de física estadística
Autor(es):MAFÉ, Salvador; RUBIA, Juan de la
Edición:València : Universitat de València, 1998.
ISBN:84-370-3482-5 (rúst.)
Recomendado por:DIAZ GARCIA, MARIA ANGELES
MIRALLES TORRES, JUAN ANTONIO
[ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ]

Mecánica
Autor(es):LANDAU, Lev Davidovich ; LIFSHITZ, E.M.
Edición:Barcelona : Reverté, 1988.
ISBN:84-291-4081-6 (v.1)
Recomendado por:DIAZ GARCIA, MARIA ANGELES (*1)
[ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ] [ Acceso a las ediciones anteriores ]

Óptica electromagnética. V.1 : Fundamentos
Autor(es):CABRERA, Jose Manuel ; LÓPEZ, Fernando Jesús ; AGULLÓ LÓPEZ, Fernando
Edición:Madrid : Addison-Wesley, 2006 - .
ISBN:978-84-7829-021-5 (v. 1)
Recomendado por:DIAZ GARCIA, MARIA ANGELES (*1)
[ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ] [ Acceso a las ediciones anteriores ]

Physics for engineers and scientists : (chapters 1-41) motion, force, and energy ; oscillations, waves, and fluids ; termperature, heat, and thermodyn
Autor(es):OHANIAN, Hans C. ; MARKERT, John T.
Edición:New York : W. W. Norton, 2007.
ISBN:978-0-393-10971-9
Recomendado por:MIRALLES TORRES, JUAN ANTONIO (*1)
[ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ] [ Acceso a las ediciones anteriores ]

Química : moléculas, materia, cambio
Autor(es):Atkins, Peter W. ; Jones, Loretta
Edición:Barcelona : Omega, 1998.
ISBN:84-282-1131-0
Recomendado por:DIAZ GARCIA, MARIA ANGELES
MIRALLES TORRES, JUAN ANTONIO
[ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ] [ Acceso a las ediciones anteriores ]

Termodinámica estadística
Autor(es):Díaz Peña, M.
Edición:Madrid : Alhambra, 1979.
ISBN:84-205-0661-3
Recomendado por:DIAZ GARCIA, MARIA ANGELES (*1)
MIRALLES TORRES, JUAN ANTONIO
[ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ]

Thermal physics
Autor(es):Charles Kittel, Herbert Kroemer
Edición:New York : W.H. Freeman and Company, 1998.
ISBN:0-7167-1088-9
Recomendado por:DIAZ GARCIA, MARIA ANGELES (*1)
[ Acceso al catálogo de la biblioteca universitaria ]
(*1) Este profesor ha recomendado el recurso bibliográfico a todos los alumnos de la asignatura.
Fechas de exámenes oficiales (2009-10)
ConvocatoriaGrupo (*)fechaHora inicioHora finAula(s) asignada(s)Observ:
Exámenes extraordinarios de finalización de estudios (diciembre) -1 09/11/2009 -
Periodo ordinario para asignaturas de segundo semestre y anuales -1 14/06/2010 15:00 19:00 0041P1036
0041P1035
-
Periodo extraordinario de septiembre -1 03/09/2010 09:00 13:00 A1/0-02M -
(*) 1: GRUPO 1 - CAS
(*) 2: GRUPO 2V - VAL


Instrumentos y criterios de evaluación (2009-10)
Evaluación continua, examen final
La evaluación de la asignatura se realizará en base a diversos aspectos:

Evaluación del contenido teórico: Se realizará un examen al final de curso que constará de un ejercicio de cuestiones (sin libros) y de otro ejercicio de problemas (se permite la utilización de un formulario general). La calificación máxima de este apartado será de 10 puntos (4 obtenidos por las cuestiones y 6 por los problemas).

Evaluación del contenido de prácticas: El alumno deberá realizar una memoria de laboratorio individual que describa los resultados obtenidos en las diversas prácticas realizadas. La calificación máxima de este apartado será de 10 puntos, siendo todas las prácticas evaluadas con la misma puntuación. Asimismo, el alumno realizará un breve examen oral (de unos 10 minutos de duración) al final de curso en el que tendrá que responder a varias preguntas conceptuales en relación a alguna de las prácticas realizadas. Este examen oral podrá subir o bajar un punto la nota de la memoria de prácticas.
Las notas de prácticas se guardan de un año a otro.

Evaluación continua (voluntaria): Se valorará la entrega de los problemas y trabajos propuestos por el profesor hasta un máximo de 1 punto sobre la nota final de la asignatura. Este apartado solo se valora de forma positiva, es decir, que nunca podrá usarse para bajar la calificación.

NOTA FINAL: La nota final (NF) se obtendrá a partir de la nota de teoría (NT) y la nota de prácticas (NP) de acuerdo a la siguiente fórmula:

NF = (2/3) ´ NT + (1/3) ´ NP
Como ya se ha dicho, a esta nota se le podrá sumar hasta un máximo de 1 punto en base al apartado de "evaluación continua".

Para poder aprobar la asignatura es necesario obtener una puntuación mínima final de un 5.
Además, es necesario obtener un mínimo de 4 puntos tanto en NT como en NP para poder aprobar la asignatura, es decir la fórmula anterior no será aplicable si esta condición no se cumple.