• Nécessité de la physique statistique, Équilibre thermodynamique, fluctuations et stabilité
• Les outils de base en physique statistique (Rappels d‘analyse combinatoire, Variables aléatoires discrètes et continues, Principales lois de distribution)
• Description d’un système à grand nombre de particules (Coordonnées généralisées, Équations de Lagrange, Formalismes Lagrangien et Hamiltonien, Espace des phases, Théorème de Liouville)
• Postulats de la physique statistique (Postulat fondamental, Ergodicité)
• Ensemble microcanonique (Probabilité d’un état, Entropie statistique, Température, pression et potentiel chimique microcanonique)
• Ensemble canonique (Fonction de partition canonique, Fluctuations d’énergie, Théorème d’équipartition)
• Ensemble grand canonique (Grand potentiel, Fluctuations)
• La limite thermodynamique
• Statistique de Maxwell Boltzmann et applications à l’étude des gaz parfaits (Cinétique des gaz, Descriptions classique et quantique du gaz parfait)
• Systèmes en interaction (Introduction aux gaz réels, Modèle d’Ising, Introduction au Monte- Carlo)
• La thermodynamique retrouvée (Premier et second principes, Potentiels thermodynamiques)
• Les statistiques quantiques élémentaires (Statistiques de Fermi-Dirac et de Bose-Einstein)
• Le gaz de Fermions (Le gaz d’électrons libres, Densité d’états, Au-delà du gaz d’électrons libres)
• Le gaz de Bosons (Condensation de Bose-Einstein, Le rayonnement du corps noir, Le gaz de phonons)
• Introduction aux statistiques quantiques (Description d’un système quantique, Opérateur densité