Statistique de Maxwell-Boltzmann

cette concentration constante : Supposons maintenant que la force soit conservative(cas le plus fréquent). Elle dérive donc d'un potentiel η : . À l'équilibre dynamique, les particules sont réparties suivant une statistique de Maxwell-Boltzmann : où k est la constante de Boltzmann et T est la température absolue. En introduisant ceci dans l'équation précédente, on obtient : ce qui nous donne la loi de Nernst-Einstein

l’équation d’état des gaz parfaits, est de prévoir l’état liquide d’un fluide. Ce n’est pas l’objet, dans cet article, d’utiliser les arguments physiques qui reposent sur les interactions intermoléculaires, et les théorèmes généraux de la physique statistique, pour justifier ce cette équation. Je me contenterai ici d’une approche simplifiée et plus imagée : Sans détailler leur nature, les interactions moléculaires se décomposent en forces attractives, qui tendent à rapprocher les molécules, et en forces

m´canique oe e e e e quantique. Depuis Boltzmann, la physique statistique avance une autre explication : la fl`che du temps traduit un flot constant des ´v´nements moins probables vers les e e e ´v´nements plus probables. Avant de continuer sur cette interpr´tation qui constitue e e e le fil directeur de tout l’expos´, je noterai que l’´coulement du temps n’est pas e e forc´ment bas´ sur une explication unique. e e Au premier examen, la suggestion de Boltzmann semble saugrenue : ce n’est pas parce qu’un

Notes de Physique Statistique M1, 2007–08, module CPHYS-422 Jean-Marc Richard jean-marc.richard@lpsc.in2p3.fr http ://lpsc.in2p3.fr/theorie/Richard/Richard.html Version du 6 janvier 2008 1 2 P HYSIQUE S TATISTIQUE 2007–08 Table des matières 1 2 3 4 Introduction 1.1 Avertissement 1.2 Objectifs . . . 1.3 Historique . . 1.4 Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

établit des relations entre les paramètres microscopiques et les paramètres macroscopiques d'un système de gaz. Pour bien traiter le nombre gigantesque de paramètres microscopiques du système macroscopique, on utilise des notions de la mécanique statistique. En outre, on va considérer un modèle simplifié de système gazeux, le modèle des gaz parfaits. 2.1 Gaz parfaits – Définition Un système gazeux est constitué d'un très grand nombre d'atomes ou de molécules, N>>1, entre lesquels l'interaction

d’appréhender les phénomènes physiques à l’échelle de l’infiniment petit. Par ailleurs, la thermodynamique statistique avait émergé à la fin du XIXème siècle, avec la théorie des gaz parfaits de Maxwell-Boltzmann, afin de traiter les grands ensembles pour lesquels on ne saurait résoudre simultanément toutes les équations du mouvement. La prise en compte des effets quantiques dans le traitement statistique au sens de la thermodynamique a alors permis de rendre compte de la plupart des phénomènes observés

micro et le macro d’autre part. C’est même par cela que nous allons commencer aujourd’hui en rappelant tout d’abord quelques éléments de thermodynamique « classique » puis en introduisant de façon très rapide la science, i.e. la thermodynamique statistique, qui permet de passer des représentations micro au macro. 1 dans le sens (thermodynamique) d’échanger/de réagir –sens chimique et physiqueCours Propriétés Physicochimique de la Matière. MI 3eme année Prof F. Henn, Avril 2011 1 I) Rappels

Conclusion Bibliographie 3 4 Introduction A la fin du XIXe siècle, une grande majorité des physiciens pensaient qu’on pouvait expliquer l’ensemble des phénomènes physiques à l’aide de la mécanique de Newton et de l'électromagnétisme de Maxwell. Seules quelques questions restaient en suspens, parmi elles les plus pertinentes : la propagation de la lumière dans le vide et le rayonnement émis par le corps noir. La première est à l’origine des travaux d’Einstein qui ont donné naissance à la

magnétique de spin de l'électron, cette technique est également très sensible. Sommaire • • • • • • • • • 1 Terminologie 2 Historique 3 Principe o 3.1 Levée de dégénérescence entre moments magnétiques o 3.2 Distribution de Maxwell-Boltzmann o 3.3 Absorption et émission d'onde électromagnétique 4 Obtention des spectres de résonance 5 Couplage hyperfin 6 Équipement 7 Applications o 7.1 Analyse des matériaux o 7.2 Datation archéologique o 7.3 Études de mécanismes réactionnels

moyen d'une molécule dans un gaz (distance moyenne parcourue entre deux chocs). Partant de là, en 1859, James Clerk Maxwell (physicien écossais) introduit la notion de dispersion statistique des vitesses des molécules dans la cinétique des gaz. Ceci permis à Ludwig Boltzmann (physicien autrichien), en 1858, d'estimer la taille des molécules et de définir la répartition statistique des vitesses dans un gaz. Dmitri Ivanovitch Mendeleïev (chimiste russe), en 1869, classe les atomes par masse croissante