Ester

Cet ouvrage est issu d'un cours enseigné à l'université de Lille pendant plus de 20 ans à trois niveaux : une initiation aux propriétés électroniques des solides (maîtrise, master 1), une présentation des propriétés quantiques des solides (DEA, master 2) et la Formation de doctorants. Le contenu du livre reflète ces trois niveaux et peut aussi bien être utilisé, en première lecture, par des étudiants débutants que par des étudiants en thèse et bien au-delà. La première partie décrit les principaux concepts de physique qui sont à la base de la mise au point des différents codes de calculs " ab initio ". Ces codes permettent la détermination de la structure des molécules des matériaux cristallins, des défauts de structure ainsi que le calcul des états d'énergie électronique des matériaux. Ils sont couramment utilisés par les chimistes, les biologistes, les métallurgistes et les physiciens. La seconde partie est dédiée à la description des propriétés des matériaux associées à leur structure réelle (impuretés de dopage, défauts cristallins, hétérostructures...), puis leur " réponse " aux sollicitations extérieures dont la compréhension conduit à la maîtrise des propriétés de transport électrique, des propriétés d'absorption et d'émission lumineuse qui sont à la base de la technologie des composants optoélectroniques modernes.

La physique est née, en Occident, il y a presque quatre cents ans. Elle aboutit aujourd'hui à une myriade de spécialités dont les retombées technologiques sculptent notre vie quotidienne. L'enseignement de la physique est donc devenu complexe et, aussi bien à l'université que dans les écoles d'ingénieurs, il s'effectue, en pratique, par "modules spécialisés" qui semblent souvent, pour les étudiants débutants, indépendants les uns des autres. Dur de se faire une idée synthétique ! Alors, que doit-on retenir à l'issue d'une licence de physique, avant d'entrer dans la vie courante ? Que doit-on comprendre avant d'aborder, en tant que physicien, les différents masters, puis la recherche ou le développement de la technologie ? Sûrement pas le contenu d'une quantité innombrable de livres spécialisés dans chacune des disciplines, souvent trop gros, trop exhaustifs, décourageants ! Ces livres seront effectivement utiles, indispensables après, dans la vraie vie. Avant tout, il faut assimiler, apprécier la cohérence des quelques idées simples élaborées au fil des quatre derniers siècles qui forgent la base de notre compréhension de la science actuelle sous toutes ses formes. C'est la prétention de ce livre que d'exposer une approche cohérente et synthétique de l'évolution des concepts de la physique depuis Newton jusqu'à nos jours.

Les concepts fondamentaux de la physique ont été élaborés à partir d'observations faites dans des situations expérimentales les plus simples possibles. En effet, il aurait été impossible d'expliquer d'emblée le mouvement d'un parachute sans avoir au préalable étudié la chute des corps, puis ultérieurement le rôle des forces de frottement, etc. Les physiciens considèrent que leurs lois ont cependant une portée universelle et doivent pouvoir expliquer tous les systèmes rencontrés dans l'univers, aussi complexes soient - ils. Seulement, même si le comportement de chaque particule d'un système complexe est régi par ces lois, leur trop grand nombre rend matériellement inexploitable l'étude de leur comportement individuel ce qui, de toute façon, serait inutile puisqu'au niveau macroscopique nous ne percevons que l'effet de leur comportement moyen. L'objectif de cet ouvrage consiste à montrer comment il est possible de partir des lois fondamentales pour aboutir à la description thermodynamique, statistique, voire phénoménologique du comportement des systèmes complexes constitués de gaz, de solides déformables ou non, de liquides, puis enfin le comportement des ondes électromagnétiques dans la matière. Le contenu est particulièrement adapté à la licence de physique et devrait être utile autant aux étudiants qu'aux professeurs désireux d'acquérir une vision synthétique. Ce livre fait suite à l'ouvrage L'évolution des concepts de la physique de Newton à nos jours publié par l'auteur aux éditions Ellipses.

Quoi de plus indigeste que des équations ? Ces circonvolutions mathématiques qui résonnent dans beaucoup de souvenirs comme de véritables tortures... Avec une plume digne d'un conteur, Jean-Louis Farvacque nous propose une nouvelle approche pour comprendre et découvrir tout ce que la science peut avoir d'extraordinaire, et de merveilleux !