Chapitre 13
Phénomènes de transport
Dans de nombreuses situations physiques, on étudie l’évolution d’une particule dans un
milieu, ou celle d’une variable collective (ou macroscopique) couplée à un grand nombre
de degrés de liberté qui varient très rapidement. Parfois la particule fait partie intégrante
du milieu. L’approche mathématique de ces problèmes est souvent désignée sous le nom
de théories de transport et les phénomènes observés de phénomènes de transport. Pour
illustrer le type de problèmes concernés par ces approches, citons :
• la diffusion d’un grain de pollen dans un milieu (mouvement brownien),
• celle des neutrons dans le combustible d’un réacteur nucléaire,
• l’évolution des porteurs de charge dans un semiconducteur ou dans un métal,
• celle des photons dans l’atmosphère,
• celle de la forme d’un noyau lorsqu’il fissionne,
• la propagation des ondes sonores,
• etc.
Les théories de transport s’appliquent lorsque, pour un système donné, on peut séparer les degrés de liberté en deux classes : ceux qui varient lentement, dont on veut décrire
l’évolution, et ceux qui varient rapidement qui généralement jouent le rôle d’un thermostat. Les degrés de liberté lents obéissent à une équation de transport dont la forme et la
structure dépendent du système étudié. Par rapport aux équations classiques du mouvement, elles ont la particularité d’être irréversibles, i.e. que le sens du temps a une grande
importance.
Les phénomènes de transport concernent le transport de matière (particule diffusant
dans un milieu, par exemple), d’impulsion, d’énergie,. . . , associées à une particule. Ils
c
Dunod. La photocopie non autorisée est un délit.
Phénomènes de transport
Dans de nombreuses situations physiques, on étudie l’évolution d’une particule dans un
milieu, ou celle d’une variable collective (ou macroscopique) couplée à un grand nombre
de degrés de liberté qui varient très rapidement. Parfois la particule fait partie intégrante
du milieu. L’approche mathématique de ces problèmes est souvent désignée sous le nom
de théories de transport et les phénomènes observés de phénomènes de transport. Pour
illustrer le type de problèmes concernés par ces approches, citons :
• la diffusion d’un grain de pollen dans un milieu (mouvement brownien),
• celle des neutrons dans le combustible d’un réacteur nucléaire,
• l’évolution des porteurs de charge dans un semiconducteur ou dans un métal,
• celle des photons dans l’atmosphère,
• celle de la forme d’un noyau lorsqu’il fissionne,
• la propagation des ondes sonores,
• etc.
Les théories de transport s’appliquent lorsque, pour un système donné, on peut séparer les degrés de liberté en deux classes : ceux qui varient lentement, dont on veut décrire
l’évolution, et ceux qui varient rapidement qui généralement jouent le rôle d’un thermostat. Les degrés de liberté lents obéissent à une équation de transport dont la forme et la
structure dépendent du système étudié. Par rapport aux équations classiques du mouvement, elles ont la particularité d’être irréversibles, i.e. que le sens du temps a une grande
importance.
Les phénomènes de transport concernent le transport de matière (particule diffusant
dans un milieu, par exemple), d’impulsion, d’énergie,. . . , associées à une particule. Ils
c
Dunod. La photocopie non autorisée est un délit.