Préface
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Avant-propos
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Plan de
l'ouvrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Introduction
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Première
partie :
THÉORIES DE BASE ET RELATIONS FONDAMENTALES
I. ÉLÉMENTS DE LA THÉORIE DE LA RELATIVITÉ
1. Principe de relativité en mécanique . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2. Électromagnétisme et postulats d'Einstein . . . . . . . . . . . . . . .
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3. Le groupe de Lorentz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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4. L' " espace temps " de Minkowski . . . . . . . . . . . . . . .
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5. Formulation relativiste des équations de Maxwell . . . . . . . . . . . .
6. Dynamique relativiste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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7. Applications et conséquences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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8. Résumé des relations de la dynamique relativiste . . . . . . . . . . .
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9. Justification de l'application de la relativité restreinte
à l'étude
des accélérateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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II. RAPPELS DE MÉCANIQUE ANALYTIQUE
ET DE MÉCANIQUE STATISTIQUE
1. Équations de Lagrange . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2. Espace de configuration et principes variationnels . . . . . . . . . . .
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3. Hamiltonien et équations canoniques . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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4. Espace des phases et théorème de Liouville . . . . . . . . . . . . . .
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5. Mécanique statistique de Boltzmann . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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a. Statistique et thermodynamique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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b. Description microscopique d'un gaz. Équation de Boltzmann
6. Problèmes de mouvement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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a. Particule chargée dans un champ électromagnétique . . . . . . . . .
b. Étude de l' évolution des faisceaux dans l'espace des phases
c. Invariants adiabatiques (théorème d'Ehrenfest) . . . . . . . . . . . .
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d. Orbite d'équilibre dans un accélérateur circulaire . . . . . . . . . .
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III. ÉLÉMENTS DE MÉCANIQUE QUANTIQUE
1. Notions fondamentales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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a. Les ondes de Louis Broglie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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b. Équation de Schrödinger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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c. Signification physique de l'équation de Schrödinger . . . . . . . . .
d. Exemples d'application . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2. Formalisme de Dirac et postulats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3. Moments cinétiques des particules . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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a. Moment cinétique orbital . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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b. Spin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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c. Le spin de l'électron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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d. Composition des moments cinétiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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4. Mécanique ondulatoire relativiste . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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a.
Particules sans spin : équation de Gordon - Klein . . . . . . . . . . .
b. L'électron
: équation de Dirac . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
c. Le photon
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d. Comportement des diverses fonctions d'onde
vis à vis des transformations
de Lorentz . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5. Statistiques quantiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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a. Éléments finis d'extension en phase
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b. Mécanique ondulatoire des systèmes de particules
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6. Mécanique quantique et physique nucléaire . . . . . . . . . . . . . . .
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a. Isospin des nucléons
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b. Principe de Pauli généralisé
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c. Quantum de force nucléaire
: le pion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7. Éléments de la théorie des champs . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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a. Première et seconde quantifications
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b. Quantification des champs
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c. Mésodynamique quantique
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d. Quantification du champ mésique
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e. Possibilités et difficultés de la théorie
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IV. PROPRIÉTÉS DES NOYAUX ATOMIQUES
1. Propriétés statiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2. Notions de dynamique nucléaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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a. Interaction avec le noyau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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b. Potentiel nucléaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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c. Niveaux nucléaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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d. Forces nucléaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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e. Modèles nucléaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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f. Radioactivité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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V. THÉORIE DES COLLISIONS
1. Les problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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a. Aspect expérimental et méthodes théoriques . . . . . . . . . . . . . .
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b. Lois de conservation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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c. Sections efficaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2. Chocs binaires en mécanique relativiste non quantique . . . . . . . . .
a. Référentiel barycentrique et référentiel du laboratoire . . . . . . .
b. Chocs élastiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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c. Chocs non élastiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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d. Désintégration en vol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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e. Formulation invariant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3. Aperçu sur la théorie quantique des collisions . . . . . . . . . . . .
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a. Méthodes et objectifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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b. Considérations plus spécialement relatives aux réactions
de la
physique nucléaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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c. Collisions atomiques élastiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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d. Considérations plus particulièrement
relatives a la physique des
particules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
e. Relations de dispersion ou de kramers - Kronig . . . . . . . . . . . .
VI. ÉLÉMENTS DE LA PHYSIQUE DES PLASMAS GAZEUX
1. Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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a. Définitions
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b. Collisions
élastiques discrètes et collisions coulombiennes . . .
2. Différentes descriptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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a. Description microscopique ;
équation de Fokker - Planck et de Vlasov . . . . . . .
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b. Descriptions microscopiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3. Ondes dans les plasmas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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a. Caractéristiques générales et différents types . . . . . . . . . . .
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b. Ondes électrostatiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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c. Ondes électromagnétiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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d. Ondes hydromagnétiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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4. Pression cinétique et pression magnétique . . . . . . . . . . . . . . .
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5. Diffusion d'un plasma à travers un champ magnétique . . . . . . . . . .
Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Deuxième
partie :
PARTICULES ÉLÉMENTAIRES
I. PARAMÈTRES CARACTÉRISTIQUES
1. Grandeurs caractéristiques définies pour toutes les particules . . .
2. Grandeurs caractéristiques définies pour certaines particules . . . .
II. PROPRIÉTÉS DES DIVERSES PARTICULES
1. Présentation dans l'ordre de leur découverte . . . . . . . . . . . . .
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2. Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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III. INTERACTIONS ENTRE PARTICULES
1. Les quatre types d'interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2. Intensité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3. " Algèbre " des réactions nucléaires . . . . . . . . . . . .
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4. Systématique des particules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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5. Règles de sélection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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IV. LES TENTATIVES DE GROUPEMENT
1. Pôles de Regge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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2. Symétries unitaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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3. Le " bootstrap " . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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APPENDICES
1. Équations de Maxwell
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2. Systèmes d'unités
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3. Constantes physiques
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4. Relations et résultats d'intérêt pratique
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5. Rayonnement des particules en mouvement (théorie classique)
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INDEX ALPHABÉTIQUE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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