Le calcul vectoriel en physique - les outils mathematiques

L'exploitation des énergies renouvelables s'est développée de façon spectaculaire dans le monde au cours des deux dernières décennies. Aujourd'hui, leur mise en oeuvre bénéficie de toutes les techniques de pointe permettant l'amélioration de leur rendement. Demain, de nombreuses recherches scientifiques et de multiples inventions engendreront des innovations encore plus performantes. Tous les domaines des énergies renouvelables sont concernés par ce formidable développement : biomasse classique et biocarburants, capteurs photothermiques et habitat solaire, énergie éolienne, photovoltaïque, concentrateurs solaires, hydraulique. La production d'électricité renouvelable sera gérée par les réseaux du futur. D'autres sources d'énergies renouvelables : géothermie, énergie des marées et des vagues, etc., font l'objet de nouvelles technologies d'exploitation. La fusion thermonucléaire sera-t-elle une autre énergie renouvelable de demain ? Les auteurs de l'ouvrage décrivent les développements récents dans le monde des technologies d'exploitation des énergies renouvelables et font le point sur les recherches en cours ou les idées futuristes. Durant des millénaires, les hommes ont eu les énergies non renouvelables pour seules sources d'énergie. Aujourd'hui, chacun a conscience que les énergies fossiles seront un jour épuisées et sont fortement polluantes. L'humanité sait qu'un renouveau des énergies renouvelables sera nécessairement l'une des fondations de tout développement durable.

Les Énergies Renouvelables Aujourd'Hui & Demain

De l'atome au quark, les recherches expérimentales ont permis de découvrir les structures infiniment déliées de la matière. Réalisées au cours du XXe siècle, ces découvertes ont progressivement établi les fondements de la physique quantique. Celle-ci est devenue la base de toutes les disciplines de la physique. La mécanique quantique a permis de modéliser les propriétés de l'atome de façon spectaculaire. Son association avec la relativité restreinte a ensuite apporté un nouvel approfondissement, conduisant à l'électrodynamique quantique. Puis, de nos jours, la théorie quantique des champs est devenue la théorie standard des particules élémentaires et de leurs interactions. Au fur et à mesure de l'évolution de la physique quantique, les exposés de son contenu sont de plus en plus abstraits. Or, les idées qui ont été à l'origine des théories quantiques sont toujours faciles à comprendre. De plus, le formalisme utilisé au début par les créateurs est également très classique. Dans cet ouvrage, l'auteur a recherché les textes originaux qui ont fondé la physique quantique. Il expose le plus simplement possible les résultats auxquels ces créateurs ont abouti et qui constituent les bases fondamentales de la physique quantique.

Pour comprendre simplement les origines et l'évolution de la physique quantique

Cet ouvrage, principalement destiné aux étudiants de Licence en physique, chimie et sciences physiques, ainsi qu'aux élèves des écoles d'ingénieurs, intéressera également les candidats au CAPES et à l'Agrégation de physique et chimie. Les auteurs consacrent les premiers chapitres à des rappels et compléments de physique classique, relatifs a la quantification de la matière et du rayonnement, ainsi qu'a la mécanique classique. Ils abordent ensuite les fondements de la mécanique quantique en reprenant les connaissances développées au cours des chapitres précédents. Les exemples et applications étudiés sont très nombreux, et portent sur des systèmes réels, gaz ou solides, et non sur des modèles théoriques. De nombreux exercices corrigés complètent l'ouvrage, apportant des compléments qui illustrent le cours.

Introduction à la mécanique quantique

APRES un bref historique des idées depuis l'Antiquité, on apprend comment on a réussi, depuis très peu de temps, à voir et à manipuler individuellement les atomes.
On explore ensuite leur structure interne, électronique et nucléaire, à travers les expériences célèbres qui ont conduit à sa connaissance.
Puis les découvertes récentes sur les particules élémentaires nous mènent jusqu'au niveau ultime, celui des quarks.
Ainsi ce parcours nous livre-t-il, par une descente progressive dans l'infiniment petit, les clefs de l'admirable diversité de la matière.

Anatomie des atomes

Les réactions électrochimiques qui ont lieu dans les piles les plus classiques ne sont pas réversibles ; lorsque les constituants d'une pile sont consommés, cette dernière devient inutilisable. Les accumulateurs électriques sont, au contraire, basés sur l'emploi de réactions réversibles : on peut reconstituer les composés initiaux d'un accumulateur qui a débité un certain courant en faisant passer dans l'élément un courant électrique de sens opposé à celui débité. Publié en 1977 dans la collection "Que sais-je", l'ouvrage de Jean Hladik, maître de conférences à l'Université d'Angers, nous explique tout.

Les accumulateurs électriques

en conduisant leur voiture durant l'été, nombre de gens ont l'illusion de voir sur la route une sorte de flaque d'eau qui disparaît lorsqu'ils avancent.
 ils voient un mirage mais ne s'en doutent même pas ou n'en connaissent pas l'explication.  d'autres illusions très diverses sont créées par la nature.  regroupées en première partie d'ouvrage, ces illusions naturelles, ainsi que d'autres relevant de l'illusionnisme, sont expliquées aisément à partir des lois de l'optique.  une deuxième partie concerne les illusions basées sur les propriétés de l'oeil et les phénomènes cognitifs qui leur sont nécessairement liés.
 le cinéma et ses multiples trucages, ou effets spéciaux, ont créé tout un univers d'illusions dont nous avons à peine conscience.  des premiers trucages cinématographiques inventés par méliès aux images numériques conçues de nos jours par ordinateur, le cinéma est devenu la grande industrie de l'illusion.  d'autre part, l'illusion du relief s'est immiscée dans l'image avec l'art de la perspective.  des techniques optiques, dont récemment l'holographie, font également naître des illusions saisissantes de relief.
 dans une troisième partie, l'auteur nous montre qu'il y a plus de trois mille ans, les sorciers et magiciens étaient déjà d'habiles illusionnistes.  il donne un aperçu du difficile apprentissage manuel que nécessite la prestidigitation.  de nombreuses illusions de magie scénique figurant dans des spectacles actuels sont décrites.  de nos 'jours, les magiciens sont devenus des artistes qui recréent l'illusion de la magie par la magie de l'illusion.
 une dernière partie regroupe des illusions qui vont des images divertissantes aux représentations de la vie sous forme mythique.  enfin, le lecteur découvre les recherches récentes sur les objets impossibles qui aboutissent a des illusions projetées dans un univers totalement onirique.

Illusions visuelles ; magiques, divertissantes et scientifiques

La biophysique

Une crise profonde va secouer les certitudes des physiciens à la fin du XIXe siècle. Pour y répondre, Henri Poincaré, célèbre mathématicien et physicien, va s'interroger sur les bases les plus fondamentales de la physique, et plus particulièrement sur la notion de temps. Ses travaux, publiés dans diverses revues entre 1898 et 1905, vont le conduire à poser les fondements de la Relativité restreinte. Les textes originaux, très simples, sont repris dans le présent ouvrage. Ceux qui ne connaissent pas la Relativité restreinte peuvent ainsi comprendre aisément les débuts de cette révolution de la pensée scientifique et philosophique. Ceux qui en ont déjà une certaine connaissance comprendront sans doute beaucoup mieux ce qu'ils en savent déjà. Début juin 1905, Poincaré publie les formules de base de la Relativité restreinte. Plus de trois semaines après, Einstein regroupe les principes et les résultats énoncés par Poincaré en un texte unique qui sera longtemps considéré comme le seul acte fondateur de la Relativité restreinte. Einstein a-t-il redécouvert indépendamment ce qui avait été publié avant lui ou a-t-il simplement plagié Poincaré ? Quoi qu'il en soit, étant donnée l'antériorité des textes de Poincaré, leur lecture montre que c'est bien lui qui est le véritable fondateur de la Relativité restreinte.

Le calcul vectoriel en physique - les outils mathematiques

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