Résumé
Le premier cours a été consacré à la démarche suivie par Einstein dans ses articles fondateurs. Il y montre comment le mouvement d'atomes couplés au rayonnement électromagnétique peut être vu comme un processus brownien, et pourquoi on observe une thermalisation des atomes grâce à l'effet Doppler. Le point de départ est le rayonnement du corps noir, c'est-à-dire le rayonnement électromagnétique émis par un corps matériel en équilibre thermodynamique avec son environnement. La distribution spectrale de ce rayonnement, donnée par la loi de Planck, est une fonction universelle qui ne dépend que de la température du corps. Considérant cette loi acquise, Einstein va étudier comment un rayonnement avec cette densité spectrale d'énergie va imposer sa température à une collection d'atomes. Pour cela, il introduit deux notions essentielles que nous avons décrites en détail :
- une force de friction causée par la lumière sur un atome en mouvement ;
- une diffusion en impulsion due au caractère aléatoire des processus d’absorption et d’émission.
