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Thermodynamique statistique. Tome 2, Modèle grand canonique, statistiques de Fermi-Dirac et de Bose-Einstein, gaz de photons, semi-conducteurs

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Le Salon du livre de Turin 2021, le grand Salto

Le Salon du livre de Turin se tient du 14 au 18 octobre 2021, au Lingotto. Il sera précédé par une initiative inédite : au printemps, en ligne et en présentiel, les festivals Portici di Carta (Turin), Libri Come (Rome) et Lungomare di libri (Bari) seront réunis pour une grande fête !

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Le Grand Prix de l'Académie française

Prix annuel, créé en 1914, le Grand Prix de l'Académie française vient récompenser l’auteur du roman que l’Académie a jugé le meilleur de l’année. Doté de 10.000 € depuis 2016, il est habituellement décerné à la fin du mois d'octobre, au cœur de la rentrée littéraire.

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Livres, actualités : tout sur Leonard de Vinci

Fantastique visionnaire, inventeur de génie, les expressions manquent pour cerner la personnalité de Leonard de Vinci. Le 500e anniversaire de sa disparition est l'occasion de se replonger dans la vie, l'œuvre et l'héritage du peintre florentin, qui a multiplié les activités, de l'architecture à la botanique, en passant par la musique, la poésie ou encore la philosophie.

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Livres, actualités : tout sur Antoine de Saint-Exupéry

Né le 29 juin 1900 à Lyon, Antoine de Saint-Exupéry reste l'homme du Petit Prince pour des millions de lecteurs dans le monde entier. Publié en 1943 à New York avant de ne l'être que 2 ans plus tard par Gallimard en France, après la mort de son auteur, ce conte féérique et philosophique fait depuis partie des ouvrages français les plus célèbres à l'international.

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Livres, actualités : tout sur Guy de Maupassant

Sombrant dans la folie alors qu’il n’avait qu’une quarantaine d’années, Guy de Maupassant meurt à 43 ans, ne lègue au patrimoine littéraire français qu’une décennie d’œuvres. Mais quelles œuvres ! En quelques pages, Maupassant parvient à mêler ce pessimisme caractéristique, un réalisme prégnant et une dose de fantastique qui fera sa marque. 

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Salon du livre de Montréal 2018 : la grande aventure

Le Salon du livre de Montréal a bouclé une grande programmation pour sa 41e édition. Celle-ci se tenait pour la dernière fois à la Place Bonaventure du 14 au 19 novembre 2018, et proposais un foisonnement de rencontres.

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Thermodynamique 2e cycle

Thermodynamique statistique. Tome 2, Modèle grand canonique, statistiques de Fermi-Dirac et de Bose-Einstein, gaz de photons, semi-conducteurs

L’indiscernabilité des particules dans un gaz permet de résoudre le paradoxe de Gibbs, à savoir que le modèle canonique et la mécanique classique du reste, donnent une entropie non parfaitement extensive. Par contre, elle rend impossible la factorisation de la fonction de partition ; on contourne le problème en se rabattant sur une factorisation par niveau d’énergie et non plus par particule. Cerise sur le gâteau elle rend le calcul d’occupation des niveaux bien plus simple. Malheureusement, ce type de factorisation est incompatible avec un nombre fixé de particules et l’on doit introduire le modèle grand-canonique où le système échange des particules avec un réservoir. Selon qu’un niveau d’énergie peut contenir une particule ou plus ou bien un nombre quelconque, on a affaire à un gaz de Fermi-Dirac ou de Bose-Einstein et l’on étudiera le comportement étrange de ces deux types de gaz à basse température. Le gaz de photons est un cas un peu particulier ; il permet d’utiliser la factorisation par niveau d’énergie en restant dans le modèle canonique, ce qui nous conduira une étude très approfondie. Par analogie, on traitera le cas des semi-conducteurs en considérant que les électrons libres forment un gaz contenu dans le réseau cristallin. On expliquera les choses essentiellement par une méthode graphique bien plus efficace que de longs calculs.

06/2023

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Thermodynamique 2e cycle

Thermodynamique statistique. Tome 1, Les modèles micro-canonique et canonique, irréversibilité

Nul besoin d’avoir quelque connaissance que ce soit en statistique pour aborder la thermodynamique statistique, c’est totalement inutile et l’on montrera de façon simple que, paradoxalement, les lois du hasard, appliquées à un nombre de particules de l’ordre de la mole, permettent de connaître les grandeurs macroscopiques avec une précision inimaginable. Par contre on attend du lecteur qu’il soit aguerri en thermodynamique classique. Le modèle microcanonique traite des systèmes totalement isolés, thermiquement par une enceinte isolante, mécaniquement par une enceinte rigide, éventuellement des phénomènes électromagnétiques par une enceinte métallique. Une hypothèse simplissime, l’équiprobabilité des états accessibles (on vous précisera de quoi il s’agit), permettra de définir la température et la pression thermodynamiques, de chiffrer les fluctuations d’un paramètre et surtout de comprendre la vraie nature de l’irréversibilité. Le modèle canonique traite des systèmes mécaniquement isolés mais qui peuvent échanger de l’énergie avec un thermostat et l’on commencera par calculer la probabilité qu’il ait une énergie donnée. On mettra en place l’outil puissant qu’est la fonction de partition ; elle nous donnera accès à toutes les fonctions énergétiques, à la fonction d’état et à l’entropie. On l’appliquera, entre autres, au modèle du gaz parfait et l’on retrouvera tous les résultats de thermodynamique classique. Nous serons armés pour faire une étude très détaillée des forces de Van der Waals et du gaz de Van der Waals et ainsi comprendre tous les mystères de la transition de phase liquide-gaz. Et nous procéderons de même pour expliquer la transition de phase entre le paramagnétisme et le ferromagnétisme. Nous aurons ainsi compris que pratiquement tous les domaines de la physique gagnent à être revisités avec les outils de la thermodynamique.

06/2023

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Statistiques et probabilités

Statistique - Visualisation et analyse statistique de données - Concepts de base, tableur, statistiques à 1 et 2 variables. Concepts de base, tableur, statistiques à 1 et 2 variables

Pour aider les étudiants de tous âges dans leur apprentissage plusieurs outils informatiques sont présentés, la priorité étant donnée à la prise en main détaillée mais rapide et efficace d'un tableur. Les notions sont illustrées par des données tirées de la vie de tous les jours. Elles sont détaillées étape par étape. La progression est régulière, et le degré de difficulté des chapitres est croissant. Les savoir-faire acquis permettent de mieux appréhender l'exploration de données et les statistiques descriptives.

03/2022

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Physique statistique

Physique statistique. Cours et exercices corrigés

Cours complet de physique statistique accompagné d'exercices intégralement corrigés pour les étudiants en 3e année de Licence et en 1re année de Master de Physique ou pour les élèves des écoles d'ingénieurs. Physique du monde macroscopique basée sur une description microscopique de la matière, la physique statistique permet de comprendre les propriétés des systèmes constitués d'un grand nombre de particules. Ses applications vont de la physique nucléaire à l'astrophysique en passant par la physique de la matière condensée. Destiné aux étudiants en troisième année de licence et en master de physique, cet ouvrage s'adresse aussi aux élèves des écoles d'ingénieurs. Conçu comme un manuel de cours d'introduction à la physique statistique, il peut être également utilisé comme une "boîte à outils" pour approfondir un sujet précis. Chaque chapitre est accompagné d'exercices intégralement corrigés pour assimiler les concepts expliqués et favoriser la préparation aux épreuves. Cette 2e édition est complétée par de nouveaux exercices corrigés et par un chapitre supplémentaire consacré aux Condansats de Bose-Eistein de vapeurs ultra-froides, domaine actuellement particulièrement actif sur le plan expérimental et théorique. Sommaire : 1. Description microscopique d'un système macroscopique - 2. Ensemble statistique microcanonique - 3. Thermody-namique statistique - 4. Ensembles statistiques canonique et grand-canonique - 5. Gaz et liquides classiques - 6. Physique statistique quantique - 7. Bosons - 8. Fermions - 9. Transition de phase. Théories de champ moyen - 10. Transition de phase - Variations spatiales du paramètre d'ordre - 11. Transition de phase - Validité de la théorie de champ moyen. Lois d'échelles - 12. Percolation - 13. Dynamique des transitions de phase - 14. Les condensats de Bose-Einstein - Compléments mathématiques - Index

09/2022

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Physique, chimie

Physique statistique. Des processus élémentaires aux phénomènes collectifs

L'ouvrage introduit la démarche développée par les physiciens pour répondre à la question suivante : comment décrire les phénomènes collectifs (à l'échelle " macroscopique ") à partir des lois décrivant la dynamique élémentaire (à l'échelle " microscopique ") ? Basée sur le langage probabiliste, la physique statistique permet par exemple de prédire les propriétés thermodynamiques d'un gaz à partir de la description mécanique du mouvement des atomes. Si l'objet initial de cette théorie fondamentale était de fonder les lois de la thermodynamique, son champ d'application est aujourd'hui si vaste (matière diluée, matière condensée, plasmas, astrophysique, chimie...) qu'il déborde les frontières de la physique (biologie, systèmes complexes...). Ce cours, destiné aux étudiants en Licence 3 et Master, présente la physique statistique des systèmes à l'équilibre. Une partie importante du cours est consacrée aux applications sous forme d'exercices et problèmes corrigés : propriétés thermodynamiques des gaz simples, étude de l'état solide, thermodynamique du rayonnement, condensation de Bose-Einstein, notions élémentaires sur les transitions de phases.

09/2020

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Physique, chimie

Dynamique chimique. Thermodynamique, cinétique et mécanique statistique

La chimie étudie la constitution atomique et moléculaire des corps, mais aussi la transformation de la matière. C'est donc une science polyvalente, universelle et les deux facettes qu'elle met en avant, la structure et la dynamique, sont étroitement imbriquées. Ce livre s'intéresse à la dimension évolutive de la chimie : thermodynamique des processus irréversibles, cinétique chimique, théorie du transport, science du non-linéaire, méthodes calculatoires de la dynamique moléculaire et de Monte Carlo. Des outils à caractère unificateur, applicables dans des contextes qui peuvent paraître à première vue très différents, sont présentés au travers des concepts et méthodes universels de la thermodynamique, de la cinétique, de la mécanique statistique et de la science du non-linéaire. L'ouvrage met aussi l'accent sur le rôle important de la modélisation mathématique dans l'interprétation des phénomènes et sur les applications qui peuvent en découler. Cet ouvrage s'adresse aux étudiants en 2e cycle/Master de chimie et de chimie-physique et domaines connexes. La vision qu'il communique de la chimie est celle d'un pont entre l'échelle atomique et moléculaire et les propriétés structurales et fonctionnelles de la matière à grande échelle, une vision qui la place aussi à la croisée des chemins de la physique, des sciences de l'ingénieur et de la biologie.

03/2005

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