| Pré-requis |
| Connaissances de base en physique quantique. |
| Objectifs de l'enseignement |
| Ce cours vise à donner aux futurs ingénieurs les outils permettant de comprendre les propriétés de systèmes constitués de nombreux éléments, en mettant l'accent sur les milieux condensés et la différence entre statistiques classiques et quantiques. |
| Programme détaillé |
| Comportements individuel et collectif. (Anti-)symétrisation des états et principe de Pauli. Les postulats de la mécanique statistique: ensemble de Gibbs, thermodynamique et équipartition de l'énergie. Ensembles canonique et grand canonique: conservation du nombre de particules et potentiel chimique. Mécanique statistique quantique: postulats, fermions et bosons, matrice densité, irréversibilité. Propriétés thermodynamiques des métaux. Bosons et condensation de Bose-Einstein. |
| Applications (TD ou TP) |
| Equilibre chimique. Energie libre et capacité calorifique des métaux. Limite classique et propriétés thermodynamiques des semiconducteurs. Modes de vibration d'un solide et leur contribution à la capacité calorifique des métaux. Contribution des magnons et des paires de Cooper à la capacité calorifique des métaux. |
| Compétences acquises |
| Connaissance des statistiques classiques et quantiques. Applications aux réactions chimiques. Applications aux propriétés thermodynamiques des métaux et semiconducteurs. |
| Bibliographie |
| K. Huang, Statistical Mechanics, J. Wiley (1987) L. Landau et E. Lifschitz, Physique Statistique, Editions Mir (1967) L. Reichl, A Modern Course in Statistical Physics, E. Arnold (publishers) (1987). |
