Physique statistique
Présentation
- le gaz parfait polyatomique (translation, rotation, vibration)
- situation grand canonique ((système en contact avec un réservoir de chaleur et de particules). Statistiques quantiques
- Gaz de fermions indépendants, électrons dans les solides
- Gaz de bosons, condensation de Bose-Einstein
- Gaz de photons, corps noir
Pré-requis nécessaires
- Outils mathématiques standards
- Physique statistique de L3 :
- Description des états d’un système. Dénombrement des états. Densité d’états.
- Postulat fondamental de la physique statistique. Situation microcanonique.
- Situation canonique. Fonction de partition, énergie libre, énergie moyenne. Description des systèmes de particules indépendantes. Théorème d’équipartition de l’énergie.
- Quelques applications de la description canonique
Objectifs
Cet enseignement poursuit celui de licence. Les concepts abordés sont utilisés pour des applications dans différents domaines de la physique (matière condensée, physico-chimie, …)
Compétences visées
- Déterminer les propriétés macroscopiques d’un système à partir de ses éléments microscopiques
- Appliquer les formalismes canonique et grand canonique pour calculer les propriétés thermodynamiques de systèmes physiques
- Prédire et comprendre les comportements asymptotiques aux très hautes ou très basses températures
Bibliographie
- B. DIU, C. GUTHMANN, D. LEDERER, B. ROULET Physique Statistique
- S. J. BLUNDELL AND K. M. BLUNDELL Concepts in Thermal Physics
- C.TEXIER, G.ROUX Physique statistique ; des processus élémentaires aux phénomènes collectifs