Ancienne maquette jusque Juil. 2021

Introduction des premiers concepts et les outils de la physique statistique à l’équilibre.
Description des propriétés macroscopiques, observables, de la matière à partir de celles de leurs constituants élémentaires.
Le cas du gaz sans interactions sera traité dans le cadre de la théorie cinétique des gaz.

PhysS325 – 26 h de cours – 18 h de TD

Contenu détaillé :

Validité de l’approche probabiliste, domaines d’application, Variables aléatoires, espérance.
Distributions discrètes.
Variables aléatoires continues, densité de probabilité, fonctions de variables aléatoires, densité de probabilité,
Espace des phases, concept d’équilibre, hypothèse ergodique.
Densité d´états et entropie statistique – les ensembles de Gibbs.
L’ensemble micro-canonique, principe d’équiprobabilité, température microcanonique.
L’ensemble canonique et distribution de Maxwell-Boltzmann.
Application à la théorie cinétique des gaz, paramagnétisme, spin en mécanique quantique, loi de Brillouin.
L’ensemble grand-canonique et les statistiques quantiques (Distribution de Bose-Einstein, loi de Planck et rayonnement du corps noir. Capacité calorifique de phonons, Distribution de Fermi-Dirac. Capacité calorifique d’un gaz d’électrons).