ELE2307 - Thermodynamique statistique et semiconducteurs
Ce site reprend la théorie des diapos, cours par cours, avec des démonstrations interactives, un quiz rapide, les exercices à développement vus en classe (corrigés dépliables), la liste officielle des exercices suggérés du manuel, tous corrigés, et un formulaire commenté par cours.
Les cours
La statistique des systèmes à petit et grand nombre d’éléments
Moyenne, loi binomiale, critères multiples, écart type, marche aléatoire, Stirling, gaussienne.
4 démos interactives | quiz de 15 questions | 13 exercices à développement | 20 exercices suggérés
Énergie interne et états accessibles
Degrés de liberté, équipartition, chaleur / travail / diffusion, premier principe, nombre d’états, Heisenberg, densité d’états.
4 démos interactives | quiz de 16 questions | 9 exercices à développement | 29 exercices suggérés
Entropie et interaction thermique
Interaction entre systèmes, entropie S = k ln Ω, deuxième principe, température, équipartition, capacité thermique, gaz parfaits, troisième principe.
2 démos interactives | quiz de 15 questions | 9 exercices à développement | 20 exercices suggérés
Les processus thermodynamiques
Dérivées partielles, processus isobare, isotherme et adiabatique, pV^γ = cste, conduction thermique, résistances, équation de la chaleur.
3 démos interactives | quiz de 15 questions | 8 exercices à développement | 10 exercices suggérés
Les machines thermiques
Rendement, diagrammes p-V et T-S, moteur à piston, turbine, réfrigérateur, cycle de Carnot, cycle d’Otto, cycle de Rankine.
2 démos interactives | quiz de 15 questions | 8 exercices à développement | 11 exercices suggérés
Gestion de la chaleur dans les systèmes électroniques
Lois de Fourier, de Newton et de Stefan, résistances thermiques en série et en parallèle, convection naturelle et forcée, régimes laminaire et turbulent.
3 démos interactives | quiz de 15 questions | 5 exercices à développement | 5 exercices complémentaires
La statistique quantique
Probabilité d'un état d'un petit système dans un réservoir, cas classique (Boltzmann) et cas quantique, équipartition démontrée, nombre d'occupation des fermions et des bosons, comparaison des statistiques et limite du cas classique.
4 démos interactives | quiz de 16 questions | 11 exercices à développement | 18 exercices suggérés
Formulaire commenté
Une section par cours (1 à 6), dans le format du formulaire officiel (notion → formule → condition d’emploi), avec les formules intermédiaires et les pièges. Imprimable.
Intra 2021 avec corrigé
Le sujet d'intra remis par le professeur comme pratique : 4 exercices à développement (20 points) et 10 questions à choix multiples (10 points), avec un corrigé détaillé, le barème et les pièges à éviter.
quiz de 10 QCM | 4 exercices à développement corrigés
Errata des documents du cours
Liste des erreurs et des points à vérifier relevés dans les diapos, les corrigés du professeur, la liste d'exercices suggérés et le manuel, avec les valeurs corrigées et un niveau de confiance.
Comment utiliser ce site
- Théorie : lisez chaque section et manipulez les démonstrations (sliders, calculateurs, simulateurs). Elles reproduisent les calculs demandés dans les exercices.
- Quiz rapide : questions de compréhension du type de celles de l’examen (40 à 60 % des points de l’intra sont des questions simples de cours). Le meilleur score est mémorisé dans votre navigateur.
- Exercices à développement : résolvez sur papier, puis dépliez l’indice ou le corrigé. Cochez « Fait » pour suivre votre progression.
- Exercices suggérés : la liste officielle du cours (numéros et pages du manuel), avec les énoncés traduits et des corrigés détaillés tirés des corrigés du professeur, des réponses du manuel et de calculs vérifiés. Les écarts entre sources sont signalés.
- Formulaire : à relire avant chaque examen ; imprimable avec Ctrl+P.
- Errata : avant de vous fier à une valeur d’un corrigé officiel, vérifiez qu’elle n’est pas dans la liste des erreurs relevées.
Rappels du plan de cours
- Examens sur feuille : questions de compréhension (40 à 60 %), exercices courts proches du cours et des TD (30 à 40 %), un exercice long (environ 10 %). Possibilité de questions à choix multiples.
- Pas de notation partielle : une réponse est juste ou fausse. Une valeur numérique sans unité (ou avec une unité erronée) est comptée fausse ; une réponse sans explication aussi.
- TD en équipe de deux, code Python (Spyder) clair et commenté ; remise sur Moodle le lundi 17 h suivant la dernière séance, pénalité de 20 % par tranche de 6 h de retard.
- Calendrier : intra le 20 octobre 2026 (cours 1 à 6) ; final en décembre (cours 7 à 11 : statistique quantique, corps noir, propriétés électriques, jonction PN, transistors).
Les données de progression (scores de quiz, exercices cochés, thème) sont stockées uniquement dans ce navigateur. Les formules sont rendues par KaTeX, inclus dans le site : aucune connexion internet n’est nécessaire.