Tre esperimenti per un approccio unificante al fattore di Boltzmann

Abstract

La comprensione del fattore di Boltzmann, alla base della descrizione di molti sistemi naturali sia classici che quantistici, richiede una trattazione matematica raramente alla portata degli studenti dei primi anni dei corsi universitari ad indirizzo scientifico. Viene qui discusso un approccio didattico per la sua introduzione a studenti che si trovano ad affrontare, per la prima volta, lo studio della meccanica statistica. L’approccio si basa sull’analisi di tre semplici esperimenti, condotti utilizzando apparati sperimentali sia di tipo tradizionale che MBL (Microcomputer Based Laboratory), finalizzati a evidenziare la caratteristica unificante del fattore di Boltzmann nella descrizione di sistemi apparentemente molto diversi tra loro. Viene inoltre descritto un semplice modello microscopico in grado di rendere conto di tali comportamenti solo apparentemente diversi.