COURS DE PHYSIQUE STATISTIQUE (PHY 432 B):
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Amphi 2: L'amphi 2 porte sur les paragraphes 2.3, 2.4, 3.1, 3.2.1
Quelques transparents illustratifs:
"Amphi 2 (pdf)"
Les exercices simples les plus directement reliés au cours
sont les Numéros 7, 9, 11, 15. Tous les exercices 1 a 16, (sauf le 5)
peuvent etre abordés. Le probleme 17 est egalement une bonne illustration,
les parties 1 a 3 au moins peuvent etre abordees des maintenant.
Un petit exercice sur la loi barometrique: comprendre l'article de Jean Perrin reproduit ici:
Brownian Motion and Molecular Reality
Des expériences de biophysique de l'ADN:
Biophysique de l'ADN-1
Biophysique de l'ADN-2
Biophysique de l'ADN-3
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Amphi 3: L'amphi 3 porte sur les paragraphes 2.5,3.2,3.3,3.4,3.6
Quelques transparents illustratifs:
"Amphi 3 (pdf)"
Un excellent ouvrage, complet et pédagogique, sur la théorie de l'information,
est le livre de Cover et Thomas, 'Elements of information
theory', Wiley 1991.
Un article récent pour illustrer la
compression et l'entropie des langages: Language trees and
zipping
L'étude de la mécanique statistique a partir de l'entropie défini
comme information manquante est développée dans le livre de Balian (cours de l'X). On pourra lire aussi avec intéret le livre ancien de Léon
Brillouin "La Science et la théorie de l'Information", réedité
aux Editions J. Gabay 1988.
Les exercices 1 a 20
peuvent etre abordés.
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Amphi 4: L'amphi 4 porte sur les paragraphes 3.5 (ensemble grand-canonique)
et 4.1 (gaz parfait).
Quelques transparents illustratifs:
"Amphi 4 (pdf)"
Exercices: 21 a 32. Vous pouvez commencer par 21,22,25,26.
Pour vous distraire: allez voir des applets de simulations de
dynamique moleculaire sur le web. Dites moi si vous en trouvez d'interessantes.
Resultat du quizz pose en amphi: c'est le scenario C qui est correct, mais bien sur il faut une balle qui
contient assez de particules. Une partie de l'energie est utilisee dans les modes de vibration.
Sa hauteur moyenne a chaque rebond fluctue.
Avec un peu de reflexion et beaucoup d'equipartition vous devriez etre capables de calculer
la valeur moyenne de z/L a l'equilibre, ou L est la hauteur d'ou on a lance la balle et z est la
hauteur moyenne du centre de masse a l'equilibre. Si certains d'entre vous sont interesses par la programmation en java,
j'ai une applet de la balle ecrite il y a deux ans par votre camarade Deleglise, et ce serait bien de pouvoir lui apporter quelques
modifications pour la trasnformer en outil utilisable plus quantitativement... Contactez moi si vous etes interesses.
L'annexe 12.2 contient un resume sur les ensembles statistiques
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Amphi 5
L'amphi 5 porte sur les paragraphes
4.1.3,4.2,4.3,5.1,5.2
Quelques transparents illustratifs:
"Amphi 5 (pdf)"
Exercices: On ne saurait trop conseiller de refaire les calculs du
paragraphe 4.3 (traitement du gaz parfait par differents ensembles).
Dans le livre d'exercice,les 1 a 32 sont faisables. Les 24 a 25, 28 a 29
sont les plus proches de cet amphi-ci. En particulier le 29 est un bon complement
a l'etude des correlations de gaz en interactions faite en cours
Problemes: Vous pouvez regarder le probleme VII, qui donne un calcul assez
detaille des isothermes d'un fluide, ainsi que le XII.
Le logiciel de simulation du modele d'Ising est telechargeable en ligne:
Simulation Ising
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Amphi 6
L'amphi 6 porte sur les paragraphes 5.3, 6.1,6.2,6.3,6.4
Quelques transparents illustratifs:
"Amphi 6 (pdf)"
Exercices: 1 a 32 sont toujours faisables.
Pour des exercices plus specifiquement consacres a la dynamique, en voici deux:
1) resoudre en detail le modele de dynamique de population de bacteries
donne en pages 97-98 du cours;
2)
Regarder le probleme sur la dynamique d'opinion qui fut donne en 2001
en premiere partie (donc a faire en environ deux heures) du controle
classant de ce qui etait alors la voie C.
Ce probleme est dans votre recueil d'annales recentes, avec son corrige.
Quelques references complementaires accessibles sur le web,
pour les esprits curieux:
Une introduction a la methode de Monte Carlo se trouve sur la page web de
"Werner Krauth ", cherchez le manuscrit "Introduction to Monte Carlo algorithms".
Une preuve elementaire de convergence de l'algorithme de Monte Carlo,
et des references a ce props, sont disponibles sous le numero 0008046
dans la base d'archives
cond-mat, qui par ailleurs vous offre l'essentiel
des travaux recents en physique de la matiere condensee et physique statistique
Le livre de Feynman dont je parlais en amphi est son fameux 'Cours de Physique de Feynman', edite chez Dunod.
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Amphi 7
Au programme: Chapitre 6.4.4,6.5,7.1 a 7.4
Quelques transparents illustratifs:
"Amphi 7 (pdf)"
Vous trouverez un article detaille mais pas technique
de Lebowitz sur l'irreversibilite
sous le numero 0010018
dans la base d'archives de physique mathematique
math-ph
Il est tres important d'avoir les idees claires sur le principe de Pauli, comment on ecrit les etats etc... avec un nombre arbitraire de particules (pas seulement N=2).
L'exercice 33 est instructif et
proche du sujet de cet amphi.
Pour les curieux: regarder comment S.K. Ma deduit le facteur d'occupation
de Fermi a partir du bilan detaille
(chapitre 3 de son livre 'Statistical mechanics').
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Amphi 8: gaz parfaits quantiques
(chapitre 7: paragraphes 7.4 a 7.8), et gaz de fermions libres (8.1 et 8.2).
Quelques transparents illustratifs:
"Amphi 8 (pdf)"
Les subtilites des gaz quantiques ne peuvent etre comprises que par un peu d'entrainement...
Les exercices 36 a 42 vous offrent de quoi pratiquer les fermions.
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Amphi 9: Electrons dans les metaux (paragraphes 8.3,9.1,9.2,9.3)
Quelques transparents illustratifs:
"Amphi 9 (pdf)"
Les problemes V et VI illustrent bien cette partie du cours, ainsi que le controle de 2003 sur les semi-conducteurs ferromagnetiques ou celui de 2002 sur la spintronique. C'est d'ailleurs une bonne idee, en particulier avec les echeances qui approchent, de vous mettre a regarder serieusement les controles des annees anterieures: vous pouvez les aborder presque tous, sauf ceux portant sur les bosons.
Ceux qui veulent se familiariser avec les
connaissances recentes sur les naines blanches et etoiles
a neutrons, et le role des gaz de fermions
degeneres dans leur stabilite, peuvent partir de l'article numero 0004317
dans la base d'archives d'astrophysique
.
astro-ph
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Amphi 10
Proprietes electroniques des solides (chapitre 9).
Condensation de Bose (10.1, 10.2).
Quelques transparents illustratifs:
"Amphi 10 (pdf)"
Tous les exercices sont accessibles, sauf les numeros 43 a 48.
Tous les problemes sont a peu pres accessibles, sauf peut etre le XV.
Pour en savoir plus sur les proprietes electroniques des solides:
majeures.... En attendant, vouz pouvez lire par exemple le tres beau (et "inusable")
livre de C.Kittel:
"Introduction to Solid State Physics" (Wiley).
A propos des condensats vous pouvez par exemple faire un tour sur le
site de
Jean Dalibard
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Amphi 11:
Bosons, fin du chapitre 10 et chapitre 11.
Quelques transparents illustratifs:
"Amphi 11 (pdf)"
Sur le rayonnement fossile de l'univers allez voir le site de
WMAP
Sur la quantificatio ndu rayonnement, et une introduction a l'electrodynamique quantique, le livre de Feynman
"Statistical Mechanics" (Perseus , 1998)
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A propos du controle du 29 juin
Le controle de 4h portera essentiellement sur le cours de physique statistique. Il pourra également faire appel aux principaux résultats de mécanique quantique vus lors des 7 premiers cours de PHY432.
Documents autorises : cours de mecanique quantique et de physique statistique;
recueils d'exercices et de problemes, notes personnelles,
calculatrice
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Controle de rattrapage
Le controle de 3h aura lieu le 13 septembre de 9h a 12h.
Ce sera un ecrit SANS DOCUMENT (ni poly ni notes),
qui portera sur l'ensemble du cours PHY432.