L’interprétation des phénomènes macroscopiques à l’aide de mécanismes microscopiques est une des aventures intellectuelles les plus fascinantes qui soit. Pour cela, la thermodynamique statistique, par la voie traditionnelle analytique, ou plus récemment par la voie numérique (les simulations moléculaires) est un outil d’une grande utilité dans beaucoup de problématiques scientifiques et technologiques contemporaines. Ce cours est destiné à présenter de façon succincte les concepts de base de cette science.

Introduction

Les Ensembles Statistiques :
- La notion d’ensemble statistique
- L’ensemble canonique
- Température et entropie en thermodynamique statistique
- Autres ensembles statistiques
- Fluctuations et condition d’équivalence entre les ensembles

Application aux systèmes « dilués » :
- Statistiques de Boltzmann, Fermi-Dirac et Bose-Einstein
- Gaz parfait

L’approximation classique :
- Formalisme de Lagrange-Hamilton et fonction de partition classique
- Théorème d’équipartition de l’énergie et mouvement Brownien
- Théorie des fluides moléculaires : le modèle de van der Waals

Retour aux ensembles statistiques : introduction aux méthodes de simulation moléculaire

Niveau requis : Notions de thermodynamique macroscopique

Modalités d'évaluation : Examen écrit avec documents et calculette

Dernière mise à jour : mardi 19 octobre 2010