Distribution des vitesses de Maxwell

Auteur: Stéphane Erard

On considère un gaz en équilibre, pour lequel on veut connaître les vitesses des molécules. La théorie cinétique des gaz ne donne qu'une valeur moyenne (la vitesse quadratique moyenne) :

où m est la masse des molécules, T est la température, k la constante de Boltzman.

On cherche ici la distribution de vitesse, c'est-à-dire la probabilité d'avoir une vitessse comprise entre v et v+dv. Le calcul qui suit est classique (non quantique) et reproduit l'étude de Maxwell au XIXe siècle.