Esperimenti stocastici e deterministici. Processi stocastici e probabilità. Probabilità come frazione di eventi: un caso semplice. Ensemble statistici e probabilità. Probabilità e configurazioni. La distribuzione binomiale. Dalla distribuzione binomiale alla distribuzione Gaussiana. L'approssimazione di Stirling. Esercizi: gruppi di persone, estrazione di numeri, lancio di dadi, coincidenza di compleanni. Probabilità di avere un momento magnetico definito. Valore medio e fluttuazioni. Definizione di valore medio e deviazione standard. Valore medio e fluttuazioni per un sistema di spin. Esercizi: calcolo di un momento medio magnetico e deviazione standard per un sistema di spin. Sistemi isolati. Probabilità dipendenti ed indipendenti dal tempo. Postulato della Equiprobabilità a priori. Equilibrio e disordine. Il formalisno canonico. Interazioni tra sistemi. Temperatura ed entropia. Relazione entropia-calore in un processo reversibile. Distribuzione canonica. Ensembles: microcanonico, canonico e macrocanonico. La distribuzione di Boltzmann. Degenerazione e livelli energetici. Energia interna e funzione di partizione di singola molecola. Esercizi:
la funzione di partizione per un sistema a due e tre livelli. La distribuzione di Maxwell. La funzione di partizione canonica e le funzioni termodinamiche. Enercia interna, entropia, entalpia, energia libera di Gibbs, energia di Helmholtz. Molecole distinguibili ed indistinguibili. Capacità termica gassosa. Gas monoatomico e biatomico: i diversi contributi traslazionali, rotazionali e vibrazionali alla capcità termica. L'equazione di Sackur-Tetrode. Aspetti strutturali dei polipeptidi. Transizioni alpha elica/spira casuale in polipeptidi a basso ed alto peso molecolare e loro funzione di partizione molecolare.
Introduzione alla spettroscopia di risonanza paramagnetica elettronica. la condizione di risonanza. Il fattore g. la costante di accoppiamento iperfine. la relazione di McConnell. Il set-up sperimentale. I meccanismi di rilassamento. esperiemnti in onda continua e pulsato.