Relazione di fluttuazione-dissipazione generalizzata ... - La Sapienza

Capitolo 1IntroduzioneNegli ultimi anni è stato rivolto un particolare interesse alla comprensionedella dinamica dei sistemi fuori dall’equilibrio [1]. I numerosi studi effettuatisu questi sistemi sono giustificati dal fatto che, nella realtà, incontriamospesso situazioni ben lontane dalla condizione di equilibrio termodinamico.La maggior parte degli sviluppi in questo campo sono concentrati nelladescrizione dei vetri di spin edeivetri strutturali. Inparticolareèimportantecomprendere la dinamica di non-equilibrio di questi sistemi che si rivelanoprofondamente diversi da quelli all’equilibrio dal punto di vista delle proprietàtermodinamiche. In tale contesto è di grande importanza lo studiodella generalizzazione del teorema di fluttuazione-dissipazione, non applicabilefuori dall’equilibrio termodinamico. Tale teorema rappresenta uno deicardini della teoria generale dei sistemi a molti corpi.Sebbene sia stata eseguita un gran quantità di studi analitici e computazionalisulla relazione di fluttuazione-dissipazione nei sistemi fuori dall’equilibrio,vi è un numero piuttosto ridotto di misure sperimentali. Non siè lontani dal vero se si afferma che l’unica misura non ambigua della versionegeneralizzata del teorema di fluttuazione-dissipazione è stata effettuata suun sistema magnetico, modello per un vetro di spin. Nel presente lavoro ditesi vogliamo presentare i primi passi che stiamo muovendo nella direzionedello studio sperimentale del teorema generalizzato. In particolare vogliamomostrare le nostre misure di fluttuazione-dissipazione fuori dall’equilibrio 1 ,ottenute grazie alla misura combinata della funzione di correlazione dellaluce diffusa e della birfrangenza indotta da un campo elettrico detta ancheeffetto Kerr.Nella Parte I mostreremo gli aspetti generali della teoria della rispostae come da essa discenda il teorema di fluttuazione-dissipazione nel caso incui il sistema sia all’equilibrio termodinamico. In seguito esporremo comepuò essere esteso tale teorema per i sistemi fuori dall’equilibrio. A seguire(Parte II) approfondiremo gli aspetti teorici delle misure di fotocorrelazionedella luce diffusa e di birifrangenza di effetto Kerr, mostrando come questedue misure sono legate dalla relazione di fluttuazione-dissipazione. Infinenella Parte III illustreremo l’esperimento realizzato ed esporremo i risultatiottenuti.1 Il sistema esaminato è un gel in corso di strutturazione.5