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Le cours de physique de FEYNMAN DUNOD mécanique 1 FeynmanlLeightonlSands Préfac

Le cours de physique de FEYNMAN DUNOD mécanique 1 FeynmanlLeightonlSands Préface de Goéry Delacôte Version française de Goéry Delacôte Faculté des Sciences de Paris Coordination de M. Bloch École Polytechnique de Paris L'édition originale de eet ouvrage a été publiée aux États-Unis par Addison-Wesley Publishing Company, Ine., Reading, Massaehussetts, sous le titre The Feynman Lectures on Physics © 1963 California Institute ofTeehnology. Note de l'éditeur Afin de réaliser cette édition en format de poche, nous avons utilisé des documents originaux ayant servi pour la précédente édition bilingue. Ceci explique pourquoi certaines pages ne finissent pas en fin de ligne. sements d'enseignement supérieur, provo- quant une baisse brutale des achats de livres et de revues, au point que la jlossi- Ce pictogramme mérite une explication. Son obiet est d'alerter le lecteur sur la menace que représente pour l'avenir de l'écrit, particulièrement dans le domaine de l'édition technique DANGER bilité même pour les auteurs de créer des oeuvres nouvelles et de les faire éditer correctement est auiourd'hui menacée. et universitaire, le dévelop- pement massif du photoco· pillage. ® le Code de la propriété intellectuelle du 1" iuillet 1992 Nous rappelons donc que toute reproduction, partielle ou LE IIDTOCOmlAGE totale, de la présente publication TUE LE LIVRE est interdite sans autorisation du interdit en effet expressément la photocopie à usage collectif sans autorisation des ayants droit. Or, cette pratique s'est généralisée dans les établis- Centre français d'exploitation du droit de copie ICFC, 20 rue des Grands- Augustins, 75006 Paris). © Interéditions, Paris, 1979 © Dunod, Paris, 1999 pour la version française ISBN 2 10 004504 0 Toute représentation ou reproduction intégrale ou partielle faite sans le consentement de l'auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause est illicite selon le Code de la pro- priété intellectuelle (Art L 122-4) et constitue une contrefaçon réprimée par le Code pénal. • Seules sont autorisées (Art L 122-5) les copies ou reproductions strictement réservées à l'usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective, ainsi que les analyses et courtes citations justifiées par le caractère critique, pédagogique ou d'information de l'œuvre à laquelle elles sont incorporées, sous réserve, toutefois, du respect des dispositions des articles L 122-JO à L 122-12 du même Code, relative à la reproduction par reprographie. Préface à l'édition française Dans la préface qu'il a rédigée pour ses cours de physique, Richard P. Feynman se plaint de ne pas avoir obtenu de réaction de la part de ses étudiants lorsqu'il donnait son cours. A l'époque, il lui était peut~tre difficile de connaître les réactions de l'ensemble de ses étudiants. Mais aujourd'hui, seize ans après, on peut dire que ces cours ont eu un très large succès, tant aux Etats-Unis, que dans de nombreux pays étrangers. Cela se traduit en particulier par la très grande diffusion des ouvrages, qui tantôt en langue anglaise, tantôt en édition bilingue, rassemblaient l'ensemble de ses cours. Pourquoi un succès d'une telle ampleur? Il y a d'abord le fait que Richard Feynman s'intéresse à toute la physique, ne se limitant pas à quelques domaines bien classiques et traditionnellement enseignés. Il n'hésite pas, au contraire, à aborder des secteurs de physique plus modernes, plus nouveaux, ou davantage liés à des applications récentes. La météorologie, la physique de la foudre, l'astrophysique, la physique des particules élémentaires, la physique des semi-conducteurs et du magnétisme des solides, etc ... font toutes l'objet de chapitres ou de paragraphes dans les cours de Richard Feynman. C'est ainsi qu'il parvient à nous donner une idée simple, précise et enthousiasmante de ce qu'est la physique d'au- jourd'hui, sans négliger ses fondements les plus traditionnels. La deuxième raison de cet énorme succès est le style d'approche de la physique que Feynman présente dans ses cours. A aucun moment, l'outil- lage mathématique ne vient entraver la compréhension des phénomènes physiques. Bien au contraire, cet outillage est conçu pour répondre aux problèmes que se pose le physicien. Il en résulte que le lecteur de ce livre découvre à la fois les grands problèmes de physique et les outils mathé- matiques indispensables pour les résoudre le plus simplement possible. Une troisième raison du succès me paraît être l'aspect très personnalisé de cet enseignement où l'on peut voir, tout au long des lignes, la pensée personnelle de Richard Feynman s'exprimer en un perpétuel jaillissement. C'est ce contact pour ainsi dire direct avec un physicien en train d'élaborer sa propre pensée qui nous paraît être un des apports les plus féconds de ses iii cours. Comme celle d'Einstein, la pensée de Feynman, lui aussi un des grands physiciens de notre temps, est souvent de nature qualitative, s'appuyant sur des images et des analogies. Il nous semble que ces textes restituent, pour une large part, cette manière de penser, si riche et si féconde qu'elle mérite d'être donnée en exemple à toute personne qui veut découvrir ce qu'est la physique. Nous sommes donc particulièrement heureux, au moment où, en France, l'enseignement de la physique se voit transformé en profondeur au niveau des lycées et collèges, après l'avoir été dans les universités et grandes écoles, de pouvoir à nouveau disposer d'une édition en langue française des cours de physique de Richard Feynman. Cette réforme, en particulier celle qui concerne l'enseignement de la physique aux jeunes élèves, à un niveau d'introduction, met en effet l'accent sur l'approche à la fois qualitative et expérimentale de la physique. Elle tend à dégager du piège des mathématiques un enseignement de physique ayant ainsi retrouvé sa véritable dimension. C'est donc le moment de lire ou de relire Feynman. Cette relecture n'est non seulement jamais lassante, mais source chaque fois d'idées nouvelles. Elle sera sûrement utile à tous ceux qui, dans notre pays, auront la tâche d'assurer ce nouvel enseignement de physique à un public jeune et très motivé. iv G.DELACÔTE Professeur de Physique Université Paris VII avril 1979 Préface de Feynnian Voici les cours de physique que j'ai donnés l'année dèrnière et l'année précédente aux élèves de première et de deuxième année de l'université de Caltech. Ces cours ne rap- portent pas mots pour mots ce qui fut dit - ils ont été édités quelquefois dans leur intégralité et quelquefois un peu moins. Ces leçons ne forment qu'une partie du cours complet. Tout le groupe des 180 étudiants se rassemblait dans une grande salle de cours, deux fois par semaine, pour écouter ces cours et puis se divisait en petits groupes de 15 à 20 étudiants dans des sections de travaux dirigés sous la direction d'un assistant. Il y avait de plus une séance de laboratoire une fois par semaine. Le problème particulier que nous avons essayé de résoudre avec ces leçons était de maintenir l'intérêt des étudiants, très enthousiastes et assez brillants, qui venaient de sortir des écoles secondaires et rentraient à Caltech. Ils avaient entendu beaucoup de choses sur les aspects intéressants et excitants de la physique - la théorie de la relativité, la mécanique quantique et d'autres idées modernes. Après avoir suivi deux années de nos cours précédents, beaucoup se seraient sentis découragés parce qu'on ne leur aurait pré- senté que très peu d'idées modernes grandes et nouvelles. Ils auraient étudié les plans inclinés, l'électrostatique, etc., et au bout de deux ans cela est passablement ridicule. Le V problème était de savoir si, oui ou non, nous pouvions faire un cours qui pourrait ménager les étudiants les plus en avance et les plus enthousiastes en maintenant leur enthousiasme. Les cours qui suivent ici ne sont pas du tout considérés comme un survol, mais sont très sérieux. J'ai pensé les adresser à ceux qui étaient les plus intelligents de la classe et je fis en sorte, dans la mesure du possible, que même l'étudiant le plus intelligent ne fut pas capable de saisir complètement tout ce qui se trouvait dans les cours - en suggérant un développement des idées et des concepts dans diverses directions s'écartant de la prin- cipale ligne d'attaque. Pour cette raison, j'ai essayé avec beaucoup d'attention de rendre les énoncés aussi précis que possible, d'indiquer dans chaque cas l'endroit où les équations et les idées trouvaient leur place dans l'ensemble de la physique et comment- lorsqu'ils en apprendraient davantage - les choses se modifieraient. J'ai pensé également que pour de tels étudiants, il est important d'indiquer ce qu'ils doivent - s'ils sont suffisamment intelligents - être capables de comprendre par déduction de ce qui a été dit précédem- ment et ce qui est introduit comme quelque chose de nouveau. Lorsque de nouvelles idées apparaissaient, j'ai essayé soit de les déduire, quand on pouvait le faire, ou d'ex- pliquer que c'était une nouvelle idée qui ne s'exprimait pas en fonction des choses qu'ils avaient apprises jusqu'alors, qu'on ne pouvait pas la démontrer - mais qu'elle était simplement ajoutée. Pour le début de ces cours, j'ai supposé que l'étudiant connaissait certaines choses en science lorsqu'il sortait de l'école secondaire - des choses telles que l'optique géomé- trique, les idées de chimie élémentaire, etc. Je n'ai pas vu qu'il y ait de raison particulière uploads/Sante/ dunod-le-cours-de-physique-de-feynman-mecanique-1-r-feynman.pdf