Physique statistique des systèmes en équilibre

Diplome(s)
Licence 3
Lieu
ENS-PSL
Automne - Hiver
Niveau Licence 3 9 ECTS - En français
Cours obligatoire pour le parcours de L3
Enseignant(s) Lydéric BOCQUET ( ENS-PSL )
Chargé(s) de TD Elric FRIGERIO ( ENS-PSL ) Léo TOUZO ( ENS-PSL ) Auriane HUYGHUES-DESPOINTES ( ESPCI-PSL )
Contact - Secrétariat de l’enseignement

enseignement@phys.ens.fr

La physique statistique décrit les propriétés macroscopiques d’un système à partir des lois microscopiques auxquelles obéissent ses constituants. Le cours traite des propriétés d’équilibre de systèmes classiques, les systèmes en interactions et les changements de phase en lien avec la thermodynamique, les statistiques quantiques, ainsi que quelques éléments de dynamique.

Les notes de cours peuvent être téléchargées à l'adresse: https://www.phys.ens.fr/~lbocquet/Lecture-Notes-Stat-Phys-L3-Bocquet.pdf

 

- Notions et outils de base de la physique statistique

- Système isolé à l’équilibre : distribution micro-canonique, notion d’entropie

- Système en équilibre avec un thermostat : distribution canonique, fonction de partition

- Système en équilibre avec un réservoir de particules : distribution grand-canonique

- Forces entropiques: osmose, forces de déplétion, forces induites par les fluctuations

- Systèmes en interactions, transitions de phases, champ moyen 

- Thermodynamique des transitions de phase

- Statistiques quantiques: fermions et bosons, corps noir, condensation de Bose-Einstein

 

Programme
  1. Introduction to statistical physics: ’more is different’
  2. Combinatorics and emergent laws
  3.  Microcanonical ensemble
  4. Canonical Ensemble
  5. Grand canonical ensemble
  6. Ideal systems and entropic forces
  7. Systems in interaction and phase transitions
  8. Statistical ensembles and thermodynamics
  9. Quantum statistics
Pré-requis

aucun

Evaluation
  • un examen écrit partiel
  • un examen écrit final
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