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Généralisation de la loi de Stefan-Boltzmann et quelques remarques sur la naissance de la mécanique quantique - Gilles Montambaux

Université d’Orsay


LPS bat 510, grand amphi

La loi de Stefan-Boltzmann, « la puissance rayonnée par un corps varie comme la puissance quatrième de sa température », est une des plus importantes de notre quotidien puisqu’elle détermine la température de la terre et notre existence même.

Elle est souvent enseignée comme une conséquence de la loi de Planck du corps noir (1900), conséquence de la quantification des échanges d’énergie, acte de naissance de la mécanique quantique. En fait, cette loi expérimentale de Stefan fut démontrée par Boltzmann 16 ans avant la loi de Planck, par des arguments purement classiques.

En revenant sur cette démonstration, je montrerai comment on peut la généraliser, sans utiliser la mécanique quantique, à d’autres gaz de particules massifs ou sans masse, de fermions ou de bosons, retrouver classiquement la thermodynamique d’un gaz de Bose par exemple.
On montrera ainsi comment unifier la thermodynamique de systèmes jusque-là considérés comme très différents.

L’exposé sera agrémenté de plusieurs remarques historiques sur la naissance de la mécanique quantique.

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