Laboratoire de Physique Théorique
Toulouse - UMR 5152

En 1873, J.D. van der Waals postule qu’il existe une attraction à grande distance entre atomes et/ou molécules, responsable de la transition liquide-gaz. Il faut attendre 1937 pour une interprétation microscopique de l’origine de ces interactions entre atomes sans dipôle électrique permanent : en appliquant la th-éorie des perturbations en m-écanique quantique, F. London montre que les fluctuations quantiques des interactions dipolaires -électrostatiques induisent un potentiel e-ffectif attractif en 1=r^-6. Ce potentiel est -à la base de nombreuses mod-elisations fort utiles pour d-ecrire des fluides simples ou complexes. Lorque des charges libres sont pr-ésentes dans le milieu consid-ér-e, une question naturelle, d’importance pratique et fondamentale, est de savoir comment ces charges -écrantent les interactions de van der Waals. Pour y r-épondre pr-écis-ément, il est indispensable de traiter de mani-ère coh-érente les e-ffets quantiques et le potentiel de Coulomb, ce qui passe par la description du milieu en termes d’un plasma constitué de noyaux et d’-électrons -à l’-équilibre thermodynamique. Ainsi tous les mécanismes en jeu sont pris en compte sans modélisations ad hoc incontrôlées. Les interactions e-ffectives d’int-erêt sont alors déterminées par les corrélations d’-équilibre. En consid-érant l’hydrog-ène dans le r-egime dit de Saha, o-ù il se pr-esente comme un gaz atomique partiellement ionis-é, nous avons montr-é exactement que les interactions de van der Waals entre atomes sont seulement partiellement écrantées. De plus, il apparaî-t -égalemet des interactions e-ffectives attractives en 1=r^-6 entre électrons libres et protons libres. Ces résultats sont une cons-équence du phénomène très g-én-éral de brisure de l’écran exponentiel classique par les fluctuations quantiques. Quelques autres cons-équences, notamment pour les -électrons de conduction dans un m-étal, sont bri-evement abord-ées.