Physique statistique
Licence PhysiqueParcours Sciences de la matière
Description
La physique statistique permet de faire le lien entre les grandeurs physiques d'un système à l’échelle macroscopique et le comportement des entités microscopiques qui le constituent. Ce cours présente une introduction à la physique statistique, en s'appuyant sur les concepts de la thermodynamique et en introduisant les notions de base qui sont utilisées dans l’ensemble des sciences de la matière (physique des matériaux, chimie des matériaux, physique des liquides, nanosciences, …). Les différents aspects abordés permettront de voir notamment comment la physique statistique permet de retrouver les lois introduites de manière phénoménologique en thermodynamique, d'interpréter la notion d'entropie et de décrire plusieurs ensembles statistiques en relation avec la thermodynamique.
Le but du cours est d’introduire les physiques statistiques classique et quantique et les postulats fondamentaux, ainsi que d’apprendre à les utiliser pour étudier des problèmes de physique des systèmes à l’équilibre (paramagnétisme etc.). À l’issue du cours, l’étudiant devra être capable de faire le lien entre le macroscopique et le microscopique, de comprendre la notion d'entropie du point de vue statistique, de faire le lien entre thermodynamique et physique quantique et de connaitre les différentes statistiques associées aux systèmes de N particules.
Compétences visées
- Maîtriser les bases de la physique statistique dans le cas des systèmes de particules sans interactions et les méthodes permettant de résoudre des problèmes physiques concrets ;
- Savoir manipuler la notion d'entropie statistique ainsi que les principales propriétés des statistiques de particules ;
- Comprendre le lien entre états macroscopiques et états microscopiques d’un système d’une part, et propriétés macroscopiques et microscopiques d’autre part.