Physique statistique hors équilibre
Ref: 3PN1030
Description
Le but de ce cours est de fournir une introduction aux concepts de base de la physique statistique hors équilibre. La première partie du cours traite des systèmes hors équilibre. La seconde partie traite des particules en interaction. Plusieurs approches des systèmes hors équilibre seront introduites : théorie de la réponse linéaire, modèle de Langevin, équation de Boltzmann et thermodynamique irréversible. Le rôle des interactions entre particules sera discuté et les phénomènes collectifs qui en résultent, tels que les transitions de phase, seront abordés.
Numéro de trimestre
SM10
Prérequis
Introduction à la mécanique quantique
Introduction à la physique statistique à l'équilibre
Syllabus
1. Théorie de la réponse linéaire.
2. Théorème de Fluctuation-Dissipation.
3. Modèle de Langevin du mouvement brownien. Application à la modélisation du bruit des systèmes linéaires.
4. Phénomènes de transport dans les gaz. Équation de Boltzmann.
5. Introduction à la thermodynamique irréversible
6. Approximation du champ moyen
7. Paramètre d'ordre. Rupture de symétrie
8. Exemples de transitions de phase
Composition du cours
Conférences
Cours de résolution de problèmes
Devoirs
Notation
Devoirs
Examen écrit
Ressources
Document de travail (110 pages)
Textes d'exercices
Texte des devoirs
Résultats de l'apprentissage couverts par le cours
Lien entre les fluctuations et la réponse linéaire.
Utilisation du théorème de fluctuation-dissipation pour calculer les spectres de bruit ou les fonctions de réponse linéaire.
Extraction d'informations sur la réponse linéaire à partir du spectre de bruit.
Utilisation du modèle de Langevin des fluctuations.
Utilisation de l'équation de Boltzmann pour étudier les phénomènes de transport.
Transitions de phase.
Description des compétences acquises à la fin du cours
Basics of statistical physics.
Microcanonical, canonical and grand canonical ensembles.
Quantum statistics.
Linear response function, susceptibility and relaxation function.