• Dipoles électrostatiques et magnétostatiques

Définitions, champs crées, énergie potentielle...

• Electrostatique

Les règles de base pour déterminer le champ électrostatique crée par une distribution de charges

• Magnétostatique

La même chose pour le champ magnétostatique

• Effet Doppler

Explications et démonstrations sur l'effet Doppler classique (mouvement de la source ou du capteur) et de l'effet Doppler en relativité restreinte. La version RG est à venir

• Thermodynamique : théorie cinétique et gaz parfaits

Un résumé des points de cours majeurs (pression et température cinétique, coefficients thermodynamiques...)

• Thermodynamique : Premier principe

Un résumé des points de cours majeurs (Enoncé, lois de Joule, relation de Mayer, lois de Laplace ...)

• Thermodynamique : Seconde principe

Un résumé des points de cours majeurs (Enoncé, interprétation statistique, ...)

• Sous la pluie

Vaut il mieux marcher ou courir sous la pluie ? La réponse en équations !

• Cours d'optique ondulatoire

Un résumé (avec démonstrations) des résultats du cours d'optique ondulatoire (Modélisation, formule de Fresnel, interférences, diffraction par une pupille ou un réseau ...)

• Onde électromagnétique sur un dioptre

Démonstration des relations de Snell Descartes et de l'expression des coefficients de Fresnel, onde évanscente.

• Effet Zeeman

Une démonstration classique de l'effet Zeeman normal (décalage et polarisation des raies d'émission en présence d'un champ magnétique extérieur)

• Induction

Un rappel de cours sur l'induction dans les métaux, avec démonstrations et explications.

• Autour des équations de Maxwell

Un résumé (très) rapide de quelques points du cours d'électromagnétisme sur les équations de Maxwell : pourquoi c'est bien et qu'est ce qu'on peut en faire.

• Deux écoulements particuliers

Démonstrations des écoulements de Couette et de Poiseuille (champ de vitesse et de presion, débit, puissance)

• Mouvement Brownien

Une approche simple du mouvement Brownien : modélisation par une marche aléatoire discrête et par une équation de Langevin

• Faire un bilan

Une méthode générale pour faire des bilans de particules, de charge, de quantité de mouvement ou de patates.

• Analogies

Un résumé des analogies les plus souvent utilisées en prépa (en construction).

Initialement rédigés pour mes élèves de math spé et disponibles ici.

• Postulats de la mécanique quantique

Présentation des postulats mathématiques de la mécanique quantique

• Modèle de Schrodinger de l'atome d'hydrogène

Calcul des niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène par l'équation de Schrodinger (+structure fine et hyperfine)

• Atomes froids

  L'objectif de ce document est de présenter les éléments clés des techniques de refroidissements d'atomes utilisés expérimentalement.

  Les calculs n'utilisent que des outils classiques : mécanique du point, équations de Maxwell, milieux diélectriques.

• Effet Zeeman quantique

  All you ever wanted to know about the Zeeman effect: hamiltonian as derived from Wigner Eckart theorem, Breit Rabi formula derivation, high and low field regime (Paschen Back). The references cited in this document can be found in my PhD manuscript

• Théorie de la supraconductivité

  Un tour d'horizon des théories de la supra : approche thermodynamique, théorie de Ginzburg Landau, théorie BCS à température nulle et non nulle.

  Document en cours d'élaboration :)

• Diffusion résonnante

  Démonstration de la section efficace de diffusion de la lumière. Rappel sur les sections efficaces de diffusion résonante et non résonnante.

• Collisions

  Elements of elastic interactions at low energy: dephasing and pseudo potential, S & T matrices, scattering cross section, scattering amplitude, diffusion length. The references cited in this document can be found in my PhD manuscript

• A guide to blackbody physics

Section 1 Radiometrics

This part is quite boring, but it is necessary to well define the quantities at stake : their definition are non-intuitive at all and lead to easy mistakes. Moreover, many authors have their own definition / notations of some quantities, making it even more confusing. The following quantities are considered in this section: Radiant flux, Radiant exitance, Irradiance, Radiant intensity, Radiance, Optical étendue, Absorption coefficient, Absorptivity and Absorption rate

Section 2 Thermodynamics of a (blackbody) radiation in a cavity

The photon density inside a blackbody (or gray-body) is derived, using several methods. Notably, the van Roosbroeck - Shockley equation, expressing the spontaneous emission rate inside the medium is obtained.

Section 3 Thermodynamics of a blackbody radiation in free space

A discussion on the relation between the radiation inside the body and the radiation emitted by the body is offered and emitted flux of photon, energy and entropy are calculated. Several tricky questions are addressed: what is the entropy produced by emitting radiation ? What does a blackbody look like ? What is the validity range of classical approximations ? Should étendue or aperture be considered ?

Section 4 Thermodynamics of graybodies

Kirchhoff law of radiation and the Shockley Queisser limit are presented in details, including a long discussion on chemical potentials in solar cells. The approach of Tom Markvart is also presented to give a thermodynamic interpretation on energy loss terms.

• A review on chemical potential.

For fermions, bosons and classical particles, in the canonical and grand canoncial picture.

• Résumé de cours

Les grandes lignes d'une introduction à la physique statistique, un résumé de cours utilisé pour un tutorat à l'École polytechnique et diverses démonstrations / résumés..

• Définition des ensembles micro canonique, canonique et grand canonique
• Calcul des densités d'états
• Distribution de Maxwell Boltzmann, de Fermi Dirac et de Bose Einstein
• Rayonnement du corps noir

  Une démonstration de l'expression du rayonnement d'un corps noir dans l'approche grand canonique.

• Modèle d'Ising

Une démonstration des résultats de base sur le magnétisme en utilisant le modèle d'Ising.

• Théorème de Wiener Khintchine

Un des outils magiques du traitement statistique. Application au calcul de la forme d'une raie atomique.

• H theorem

A short discussion about the colision-less Botlzmann equation, entropy and famous paradoxes rising from the H-theorem. The references cited in this document can be found in my PhD manuscript

• Réponse linéaire

Formule du Kubo et tout ce qui s'en suit. (pas encore disponible)

• Kohn, virial and Bertrand theorems

Derivation of three famous theorems of classical mechanics. The references cited in this document can be found in my PhD manuscript

• Mémo de mécanique des milieux continus

Un pense bête pour les formules utilisées en mécanique des milieux continus.

• Vie d'une étoile

Un rapide aperçu des différentes étapes de la vie d'une étoile.

• Effet Cerenkov

Une démonstration (qui marche !) de l'angle d'ouverture du cône Cerenkov et du spectre de radiation.

• Mécanique quantique relativiste de particules libres

Exposé dans le cadre du séminaire des élèves "Diagrammatica" du Centre de Physique Théorique de l'Ecole Polytechnique