Physique Statistique Expérimentale (P7)

							Physique Statistique Expérimentale (P7)

Période : Novembre-Janvier, crédits ECTS : 6

Sergio CILIBERTO, Sergio.Ciliberto@ens-lyon.fr
Sébastien MANNEVILLE, Sebastien.Manneville@ens-lyon.fr
École Normale Supérieure de Lyon, Laboratoire de Physique

VOLUME HORAIRE : 24 h cours et 10 h TD

Objectif
Ce cours illustre le lien entre divers concepts de la mécanique statistique et des situations
expérimentales actuelles en recherche. L'objectif est de montrer comment une nouvelle technique
ou un nouveau dispositif sont conçus à partir de questions ou de prévisions théoriques.
Inversement, ce cours sera aussi l'occasion de discuter les conséquences d'observations
expérimentales inexpliquées en termes de théorie et de modélisation. Cette problématique
générale sera plus particulièrement appliquée aux cas des fluides complexes, du vieillissement et
des fluctuations extrêmes.

Plan du cours
1. Fluides complexes
   -À l'équilibre : notion de microstructure, diagrammes de phases, diffusion de rayonnement
   -Au voisinage de l'équilibre: mouvement brownien dans un fluide viscoélastique et techniques
   de microrhéologie
   -Loin de l'équilibre: transitions de phase induites par le cisaillement et bandes de cisaillement
2. Vieillissement
    -Effets mémoires dans les polymères et les verres de spin: analogies et différences.
    Description de modèles. États bloqués et observations. Techniques expérimentales:
    spectroscopie diélectrique, calorimétrie différentielle, mesure de l'expansion volumique,
    DWS, microscopie confocale.
    -Violation du Théorème de Fluctuation-Dissipation (TFD). Rappels théoriques. Comment
    vérifier le TFD ? Résultats et comparaison avec les prédictions théoriques. Mesure du bruit
    thermique et mécanique. Discussion des difficultés expérimentales.
    -Exemple de vieillissement au point critique.
3. Fluctuations extrêmes
    -Théorèmes de Fluctuations (TF) pour les systèmes dynamiques ainsi que pour les systèmes
    stochastiques. Discussion des difficultés expérimentales dans un système dynamique.
    Comment vérifier les TF dans les systèmes stochastiques ?
    -Mesure du bruit thermique. Pourquoi est-il important de vérifier un « théorème »
    expérimentalement ?
    -Égalités de Jarzinski et de Crooks. Vérification expérimentale.

Les TD seront consacrées à des exemples concrets, quelques expériences ou calculs théoriques
mentionnés pendant le cours.

Pré-requis : Physique Statistique L3, Physique Statistique Hors d'équilibre M2
Modalité de l'examen : écrit