2.2 Physique statistique
55
Tableau 2.2
Densité de courant
Expression
Conduction
J l = hE
Polarisation
Jp =
∂P
∂t
Diffusion
J l = −qD∇n
Magnétisation
Jm = ∇ × M
Surfacique
Js = M × n
Pour conclure, insistons sur le fait qu’à l’échelle microscopique un seul type de courant existe, le déplacement des charges ; les cinq types de courants dans les plasmas,
identifiés ici, résultent d’un processus de sommation statistique et de filtrage spatial
afin de réduire l’ensemble des mouvements microscopiques à leurs effets moyens
macroscopiques, sources des champs macroscopiques. Enfin, notons qu’il est parfois nécessaire, pour résoudre des paradoxes ou lisser des singularités, de revenir
à la nature microscopique des mouvements électroniques et ioniques en amont des
modèles macroscopiques utilisant h, D, M et P.
2.2 PHYSIQUE STATISTIQUE
2.2.1 Fonctions de distribution
Un plasma, considéré comme un système dynamique, possède un très grand nombre
de degrés de liberté. L’ordre de grandeur de ce nombre de degrés de liberté est donné
par les nombres d’Avogadro ou de Loschmidt. Le nombre d’Avogadro N A mesure le
nombre d’atomes ou de molécules contenus dans une mole d’une espèce chimique
donnée ; si cette espèce est sous forme gazeuse à pression atmosphérique et à température ordinaire elle occupe un volume de 22,4 litres. Le nombre Loschmidt N L
mesure le nombre d’atomes ou de molécules dans les mêmes conditions contenu
dans un volume de 1 cm
3 .
N A ≡ 6, 02 × 10
23 ,
N L ≡ 2, 69 × 10
19
(2.19)
Compte tenu des facteurs de conversion : 1 atmosphère = 101 300 Pa = 760 torr, à
température ordinaire, la densité d’une espèce gazeuse n et sa pression P vérifient
donc la relation :
n
1cm −3
= 3, 3 × 10
16
P
1 torr
Il serait illusoire de vouloir décrire les 10
14 orbites des particules constituant un
plasma de laboratoire typique de quelques dizaines de cm
3 ; non seulement un tel
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
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Tableau 2.2
Densité de courant
Expression
Conduction
J l = hE
Polarisation
Jp =
∂P
∂t
Diffusion
J l = −qD∇n
Magnétisation
Jm = ∇ × M
Surfacique
Js = M × n
Pour conclure, insistons sur le fait qu’à l’échelle microscopique un seul type de courant existe, le déplacement des charges ; les cinq types de courants dans les plasmas,
identifiés ici, résultent d’un processus de sommation statistique et de filtrage spatial
afin de réduire l’ensemble des mouvements microscopiques à leurs effets moyens
macroscopiques, sources des champs macroscopiques. Enfin, notons qu’il est parfois nécessaire, pour résoudre des paradoxes ou lisser des singularités, de revenir
à la nature microscopique des mouvements électroniques et ioniques en amont des
modèles macroscopiques utilisant h, D, M et P.
2.2 PHYSIQUE STATISTIQUE
2.2.1 Fonctions de distribution
Un plasma, considéré comme un système dynamique, possède un très grand nombre
de degrés de liberté. L’ordre de grandeur de ce nombre de degrés de liberté est donné
par les nombres d’Avogadro ou de Loschmidt. Le nombre d’Avogadro N A mesure le
nombre d’atomes ou de molécules contenus dans une mole d’une espèce chimique
donnée ; si cette espèce est sous forme gazeuse à pression atmosphérique et à température ordinaire elle occupe un volume de 22,4 litres. Le nombre Loschmidt N L
mesure le nombre d’atomes ou de molécules dans les mêmes conditions contenu
dans un volume de 1 cm
3 .
N A ≡ 6, 02 × 10
23 ,
N L ≡ 2, 69 × 10
19
(2.19)
Compte tenu des facteurs de conversion : 1 atmosphère = 101 300 Pa = 760 torr, à
température ordinaire, la densité d’une espèce gazeuse n et sa pression P vérifient
donc la relation :
n
1cm −3
= 3, 3 × 10
16
P
1 torr
Il serait illusoire de vouloir décrire les 10
14 orbites des particules constituant un
plasma de laboratoire typique de quelques dizaines de cm
3 ; non seulement un tel
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit