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Période 3a - PHE
Période 3a - PHE

Période 3a - PHE (2)

Lunedì 28 Marzo 2011 15:13

Fisica dei mezzi granulari

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Advanced soft condensed matter

Informations pratiques


Discipline :

Physique

Niveau :

Master 2

Semestre :

S3b

Crédits ECTS :

6

Volume Horaire :

24h Cours
12h TD

Responsable :

Catherine Barentin

Université Claude Bernard Lyon 1 & ENS Lyon, Laboratoire de Physique

Intervenants :

Elie Raphael

Catherine Barentin

Objectif

La physique de la matière molle décrit les propriétés statiques, dynamiques de fluides complexes et de systèmes moléculaires organisés qui sont souvent intermédiaires entre celles des liquides et celles des solides. Les échelles de taille pertinentes sont dans le domaine mésoscopique entre 1 nm et 1 µm si bien que les fluctuations thermiques y jouent un rôle important. Parmi les fluides complexes, on peut citer les suspensions colloïdales, les solutions de polymères, les cristaux liquides, les tensioactifs, les gels, les mousses. Ces systèmes sont également appelés milieux divisés, dispersés dans lesquels les interfaces/surfaces sont omni-présentes. Ce cours portera plus particulièrement sur la physique des systèmes colloïdaux et polymériques et décrira les interactions présentes dans ces systèmes, interactions à l’origine de leurs propriétaires originales, intermédiaires entre les solides et les liquides. L’étude de ces systèmes sera l’occasion d’utiliser des concepts de la physique statistique nécessaires à leur étude. Enfin ce cours introduira des outils à l’étude des propriétés statiques, dynamiques et énergétiques des interfaces.

Plan du cours

1. Introduction à la physique de la matière molle : Définition de l’échelle colloïdale. Quelques propriétés des fluides complexes.

2. Interactions à l'échelle colloïdale : Interaction de Van der Waals, interactions électrostatiques, interaction DLVO, interaction stérique (ex polymères) et méthode de mesure de ces forces (ex: machine de force). Applications à l’électrophorèse, aux courants d'écoulement, à l’attraction entre particules chargées et à la cinétique d’agrégation de particules colloïdales.

3. Polymères : Solution diluée de polymères : propriétés d’une chaîne. Solutions concentrées et fondus de polymères (théorie de Flory-Huggins, lois d’échelle pour les solutions semi-diluées). Enchevêtrements de polymères et formation de gels. Dynamique d’une chaîne isolée (modèle de Rouse, modèle de reptation). Viscoélasticité des polymères

4. Interface et Mouillage : Définition de la tension de surface, capillarité classique. Mouillage statique et dynamique.

Modalité de l'examen

Ecrit

Lunedì 28 Marzo 2011 15:12

Fisica non lineare e instabilità

Written by Administrator

Nonlinear physics and instabilities

Informations pratiques


Discipline :

Physique

Niveau :

Master 2

Semestre :

S3a

Crédits ECTS :

6

Volume Horaire :

24h Cours

12h TD

Responsable :

Sergio Ciliberto

Alain Pumir

CNRS & École Normale Supérieure de Lyon, Laboratoire de Physique

Intervenants :

Alain Pumir

Objectif

Le cours discute quelques effets non-linéaires classiques, permettant de comprendre et d'appréhender de nombreux phénomènes en physique ou sciences connexes, caractérisés par la formation de structures spatiales ou temporelles. L'un des objectifs principaux du cours est de familiariser les étudiants avec les concepts permettant de décrire de tels phénomènes.

Plan du cours

1. Des ondes linéaires aux ondes non-linéaires
Équation de Korteweg-de Vries et solitons. Applications.
Systèmes de réaction diffusion et ondes dans les milieux excitables.
Instabilité non-linéaire: modulations d'ondes; modélisation par l'équation de Schrödinger non-linéaire.

2. Structures dissipatives
Introduction.
Structures de Turing.
La convection de Rayleigh-Bénard : stabilité linéaire et saturation non-linéaire ; équations de Landau. Instabilités secondaires.
Généralités sur les équations d'amplitude. L'équation de Ginzburg-Landau complexe. Dynamique de phases.

Bibliographie

Structures dissipatives, chaos et turbulence. Éditions Aleas. Paul Manneville.
Physique des Solitons. Collection "savoirs actuels". Michel Peyrard et Thierry Dauxois.
Nonlinear dynamics and chaos: with applications to physics, biology, chemistry and engineering. Perseus books. Steven H. Strogatz.
Pattern formation outside of equilibrium. Review of Modern Physics 65, 851-1112 (1993). Michael C. Cross et Pierre C. Hohenberg.

Pré-requis

Les notions élémentaires sur les bifurcations seront rappelées lors des Travaux Dirigés.

Langue d'enseignement

Cours en français par défaut, sauf en présence d’un auditeur non-francophone (ou plus).

Modalité de l'examen

Écrit

Mots clefs

Ondes non-linéaires. Ondes localisées. Solitons. Systèmes de réaction-diffusion. Structures dissipatives. Dynamique de structures. Équations d'amplitude. Développements multi-échelles.