Dans l'optique d'une modification du Système international d'unités (SI) fondée sur la valeur de constantes fondamentales de la physique, le Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE) a développé une expérience de balance du watt de manière à participer à la redéfinition de l'unité de masse : le kilogramme. Cette unité est en effet la dernière des unités de base du SI qui repose encore sur un artefact matériel : le prototype international du kilogramme.Une bobine circulaire, plongée dans un flux magnétique radial et horizontal est le coeur du dispositif de la balance du watt. Parcourue par un courant (phase statique), il s'exerce sur elle une force de Laplace nominalement verticale qui est comparée au poids d'une masse étalon. Déplacée de manière nominalement verticale (phase dynamique), il apparaît à ses bornes une tension.Il résulte de la combinaison de ces deux étapes l'égalité d'une puissance électrique et d'une puissance mécanique virtuelles. La détermination des grandeurs électriques par comparaison à l'effet Josephson et à l'effet Hall quantique permet d'établir une relation entre une masse macroscopique et la constante de Planck.Après une dizaine d'années de développements séparés des différents éléments, de très nombreuses caractérisations et améliorations, les premiers travaux de cette thèse ont consisté en l'assemblage des sous-ensembles de la balance du watt.Nous nous sommes ensuite intéressés à l'évaluation des composantes principales d'incertitudes et notamment à celles liées aux problématiques d'alignement : en particulier l'alignement sur la verticale des faisceaux lasers des interféromètres mesurant la vitesse de la bobine, l'alignement sur l'horizontale des pivots du comparateur de forces, et enfin l'évaluation des forces de Laplace horizontales et des moments parasites s'exerçant sur la bobine et leurs influences sur la détermination de la constante de Planck.Une valeur de la constante de Planck a été déterminée à l'été 2014, qui conduit à h=6,6260688(20)E-34 Js, évaluation dont l'incertitude-type relative est 3.1E-7. Des propositions pour améliorer cette incertitude sont avancées. / In the pespective of a modification of the Système international of units (SI) based on value of fondamental constants of physics, the Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE) has developped a watt balance experiment, in order to contribute to the redefinition of the unit of mass: the kilogramm. Indeed, this unit is the last one of the base units of the SI which is based on a material artefact: the international prototype of kilogram.A circular coil, immersed in a horizontal and radial magnetic flux is the centre of the watt balance device. Flown by a current (static phase), it exerts on it a nominaly vertical Laplace force which is compared to the weight of a standard mass. Moved nominally vertically (dynamic phase), it appears at its terminals a voltage.It results from the combination of these two steps an equality of virtual electric and mechanical powers. The determination of electrical quantities compared to the Josephson effect and to the quantum Hall effect establishes a relationship between macroscopic mass and the Planck constant.After separate developments of the different elements with continuous characterizations and improvements, the entire system has been assembled, the first works of this thesis consisted in assembling subsets of the watt balance.Then, we have evaluated the main components of uncertainties, especially those related to the alignment issues: alignment relative to the vertical of the laser beam interferometers which measure the velocity of the coil, alignment with horizontal of the pivots from the beam of the forces comparator and finally the evaluation of horizontal Laplace forces and parasitic moments acting on the coil and their influences on determining Planck's constant.A determination of the Planck constant was then carried out in the summer of 2014, which leads to the value h=6.6260688(20)E-34 Js. The relative standard uncertainty associated is 3.1E-7. Proposals to improve this uncertainty are advanced.

Orientador: Elso Drigo Filho / Resumo: Tem-se como objetivo estudar a relação da equação de Fokker-Planck mapeada em uma equação tipo Schrödinger e assim usar supersimetria para resolução de alguns potenciais polinomiais encontrando sua distribuição de probabilidade P(x,t) e o tempo de passagem entre barreiras de potenciais e a partir destes dados compreender melhor o sistema físico proposto. / Abstract: The objective of this work is to study the relationship Fokker-Planck equation a Schrödinger-type equation . Thus, it is used supersymmetry for is to solve some polynomial potential in order to find the probability distribution, P (x, t), and the passage time between barriers of potential. These data prit us a better understand of the proposed physical system. / Mestre

Cette thèse se focalise sur l'étude des amas de galaxies, via l'effet Sunyaev-Zel'dovich (tSZ), qui consiste en l'interaction de ces même amas avec le fond diffus cosmologique. Pour ce faire j'ai utilisé les données expérimentale de l'instrument HFI du satellite PLANCK. Cette thèse ce découpe en trois parties majeures, (1) L'analyse et le traitement des données en temps, des données brut jusqu'au cartes du ciel, ce focalisant tout particulièrement sur les effets systématiques. (2) Le développement de méthode de séparation de sources, permettant la construction de cartes par émission astrophysique (tout particulièrement l'effet Sunyaev-Zel-dovich) à partir de données multi-fréquences. (3) L'analyse physique des cartes d'effet Sunyaev-Zel'dovich, produit par le gaz d'électron chaud présent dans les amas de galaxies. Ce travail permet la mise en place de contrainte, sur le profile de pression des amas de galaxies, sur la présence de filaments de matière entre des système binaire d'amas de galaxies, ainsi que la mise en évidence du spectre de puissance de l'effet tSZ. / This work is focusing on the study of the thermal Sunyaev-Zel'dovich (tSZ) effect produced by the gaz of hot electrons present in galaxy clusters. This effect consist on the interaction between the Cosmic Microwave Background (CMB) and galaxiy clusters. For this purpuse I used the data from the High Frequency Instrument (HFI) of the PLANCK satellite. This work can be divided in three main parts : (1) The study of systématics effects present in the Time Ordered Data and in the construction of the sky maps. (2) The devellopement of new components seperation methods for the tSZ effect in the context of multi-frequencies observations. (3) The physical analysis of the tSZ effect providing constraints on the galaxy clusters properties. This work allow to put some constraints on the galaxy clusters pressure profile, on the WHIM components present in the inter-clusters medium between binary system of galaxy clusters and on the detection of the tSZ power spectrum with PLANCK.

SILVA, George Frederick Tavares da. Termoestatística do Movimento Superamortecido de Partículas Interagentes. 2013. 129 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-05T16:50:05Z No. of bitstreams: 1 2013_tese_gftsilva.pdf: 4464784 bytes, checksum: c215b7122d3e38256ec6c8231ceb3bc9 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-05-07T16:59:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_tese_gftsilva.pdf: 4464784 bytes, checksum: c215b7122d3e38256ec6c8231ceb3bc9 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-07T16:59:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_tese_gftsilva.pdf: 4464784 bytes, checksum: c215b7122d3e38256ec6c8231ceb3bc9 (MD5) Previous issue date: 2013 / The Fokker-Planck equations of nonlinear - EFPNL are differential equations able to describe macroscopic physical and chemical systems that have some type of anomalous diffusion. Examples of applications of scientific and technological importance, we may cite the case of transport in porous media, the growth dynamics of surfaces, diffusion of polymerlike breakable micelles and the dynamics of interacting vortices in type II superconductors. For the latter, it is known that the vortex motion causes power dissipation, and the interaction between them can be represented by a modified Bessel function type. Therefore, in order to model vortices in superconductors, we study the overdamped motion of interacting particles in contact with a thermal reservoir at temperature T, using the same type of interaction for vortices. We show, by means of the nonlinear Fokker-Planck equations formalism, that there is an association of the system under study, in the temperature limit T = 0, with the generalized Tsallis statistics. To prove this direct relation, we use the well-known H theorem and its generalizations, which allows an unambiguous relationship between the generalized entropy function with EFPNL. We show that even for relatively high temperatures, the system should be better represented by the Boltzmann-Gibbs standard statistical, since the distribution function of particles in the steady state, has the form of a Gaussian. In addition to the analytical results for the distribution function, numerical results for overdamped motion of interacting particles were obtained by molecular dynamics with the addition of white noise (additive) thus confirming the theoretical results. / As equações não lineares de Fokker-Planck - EFPNL são equações diferenciais capazes de descrever macroscopicamente sistemas físicos e químicos que apresentam algum tipo de difusão anômala. Como exemplos de aplicações de importância científica e tecnológica, podemos citar o processo de transporte em meios porosos, a dinâmica de crescimento de superfícies, difusão de polímeros do tipo micelas quebráveis e dinâmica de vórtices em supercondutores do tipo II. Para este último, sabe-se que o movimento de vórtices causa dissipação de energia, e a interação entre eles pode ser representada por uma função do tipo Bessel modificada. Portanto, no sentido de modelar vórtices em supercondutores, estudamos o movimento de partículas interagentes em regime de superamortecimento e em contato com um reservatório térmico a temperatura T, utilizando esse mesmo tipo de interação para vórtices. Mostramos então, por meio do formalismo das equações não lineares de Fokker-Planck, que há uma associação do sistema em estudo, no limite de temperatura T=0, com a estatística generalizada de Tsallis. Para comprovar essa relação direta utilizamos o conhecido teorema H e suas generalizações, o qual permite uma relação entre o funcional entrópico generalizado com uma família de EFPNL. Mostramos ainda que para temperaturas relativamente altas, o sistema deve ser melhor representado pela estatística padrão de Boltzmann-Gibbs, pois a função distribuição de partículas, no estado estacionário, tem a forma de uma gaussiana. Além dos resultados analíticos para a função distribuição, resultados numéricos foram obtidos para o movimento superamortecido de partículas interagentes por meio de Dinâmica Molecular com a inclusão de um ruído branco (aditivo), confirmando assim os resultados teóricos.

Neste trabalho introduzimos a representação de estados coerentes de fônons e desenvolvemos o formalismo para o tratamento do campo sujeito a excitações lineares. Obtemos a equação de Fokker-Planck para a função distribuição associada ao operador densidade assim como as amplitudes dos estados devidas à excitação. Como aplicação, usamos a interação fóton-núcleo para o estudo de algumas propriedades fundamentais do efeito Mössbauer. Obtivemos, de uma maneira muito simples, a energia e o momento linear transferidos ao cristal devido à absorção ou emissão de um raio gama e a relação entre o operador criação do estado coerente /β> e a função de espalhamento Fs(k, t). Mostramos claramente que o efeito Mössbauer é devido a transições de zero-fonons O efeito da temperatura sobre probabilidades de trasições e sobre medições também aparece de um modo claro / We introduce the representation of coherent states of phonons and develop the procedures to treat the field with linear excitation. We obtain the Fokker-Planck equation of the distribution function associated with the density operator as well as the amplitudes of the states due to the excitation. As an application, we use the interaction photon-nucleus in the study of some fundamental properties of Mössbauer effect. We obtain, in a very simple way, the energy and linear momentum transferred to the crystal due to absorption or emission of a gamma ray and the connection between the creation operator of the /β> coherent state and the scattering function Fs(k, t). We show clearly that Mössbauer effect is due to zero-phonon transitions. The effect of temperature on transition probabilities and measurements arises in a clear way

Orientadores: Roberto Eugenio Lagos Monaco, Roberto Antonio Clemente / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-17T17:49:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Yamaki_TaniaPatriciaSimoes_D.pdf: 15751882 bytes, checksum: 3bccb71a25a31c07f0e3e25ffb074896 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Após apresentarmos uma revisão dos principais modelos teóricos para o movimento Browniano, consideramos em particular o caso de uma partícula Browniana carregada sob ação de campos elétrico e magnético. A obtenção de uma solução analítica para este caso, resolvendo a equação de Kramers para a distribuição de probabilidades de uma partícula no espaço de fase, foi sugerida em 1943 por Chandrasekhar, mas até os anos noventa do século passado, o problema foi raramente considerado na literatura. Obtivemos a solução fundamental exata deste problema, e analisamos algumas aplicações. Consideramos uma classe particular de soluções, aquelas com perfil inicial Gaussiano (no espaço de fase), sendo a solução uma convolução de Gaussianas (a solução fundamental ou propagador, e o perfil inicial). Calculamos algumas grandezas hidrodinâmicas e termodinâmicas a partir da expressão exata para a distribuição de probabilidades de uma partícula Browniana, a saber, a densidade de partículas, as densidades de fluxo de partículas, de energia, de fluxo de energia, de entropia e também a temperatura efetiva do gás Browniano, que pode ser obtida a partir das densidades de partícula e energia cinética. Publicamos em 2005 a solução fundamental exata e algumas aplicações no regime assintótico. / Abstract: After presenting a sketch of the several theoretical approaches to the Brownian motion model, we consider a charged Brownian particle under electric and magnetic fields. A path to solve analitically Kramers equation, for the particle distribution probability in phase space, was suggested in 1943 by Chandrasekhar, nevertheless until the nineties of last century, this problem was rarely considered. We present the exact fundamental solution and analyze some applications. We consider a particular class of solutions, namely, with a gaussian initial profile (in phase space), thus the resulting solution is a convolution of gaussians (both the fundamental solution or propagator, and the initial profile). Then we compute some hydrodinamical and thermodynamical densities from the exact expression for the probability distribution of a Brownian particle, for example, particle density, matter ux density, energy density, energy ux density, entropy density, among others, and some derived quantities suchs as the effective temperature of the Brownian gas. In 2005 we published part of these results, namely the fundamental solution and some application on the asymptotic regime / Doutorado / Física Estatistica e Termodinamica / Doutora em Ciências

Planck est un satellite de l'ESA lancé en 2009, qui avais pour mission de faire une carte de très grande précision du rayonnement fossile de l'Univers, afin de mieux comprendre comment il s'est formé. Cet objectif ambitieux nécessite un niveau de maîtrise extrême des effets instrumentaux. Cependant en cours de mission il s'est avéré que le composant responsable de la numérisation des données scientifiques introduisait un bisais important qui compromettait l'exploitation scientifique des données de l'instrument Planck/HFI. Ce travail décris comment ce biais a été compris et corrigé avec succès. Une analyse très poussée a été conduite sur les détecteurs du satellite, la chaine cryogénique embarquée et le composant de numérisation lui même. Ce qui a nécessité une méthodologie spécifique afin de télécharger les données nécessaire depuis le satellite avant sa fin de mission et son décommissionnement. / Planck is an ESA spacecraft launched in 2009, its mission goal was to map with an exquisite precision the first light of Universe, to help understanding how it has formed. This ambitious objective requires a very high level of control on the instrumental effects. During the mission, it has been found that the component responsible of the digitization of scientific data introduced an unexpectedly high bias effect, preventing full exploitation of data from the Planck/HFI instrument. The present work relates how this bias effect was understood and successfully corrected for. A very deep analysis of the spacecraft detectors, the cryogenic chain, and the digitization component has been performed, which required a specific methodology to gather data from the spacecraft before the end of the mission and its decommissioning.

Issus de l'effondrement gravitationnel des fluctuations de matière primordiales, les amas de galaxies sont constitués d'un halo de matière noire, d'un plasma de baryon ou « gaz chaud » et de galaxies. Le comptage des amas apporte des contraintes fortes sur la cosmologie.Mon travail consiste à améliorer la détection de la composante de gaz chaud des amas, à la fois pour des structures proches et lointaines. Ce gaz chaud est détectable dans les cartes du satellite Planck par effet Sunyaev-Zel'dovich et dans les cartes du satellite ROSAT par rayonnement de freinage.La première partie de cette thèse consiste à détecter du gaz chaud dans les cartes de Planck à la position des quasars de l'expérience BOSS, donc dans des structures lointaines.Le signal est dominé par une émission de type poussière. J'ai donc élaboré un filtre capable d'extraire un signal de gaz chaud sous-dominant et de le séparer de l'émission de poussière. Le signal de gaz chaud obtenu par cette approche est significatif pour les structures à redshift z >2.5.La seconde partie de cette thèse, la détection simultanée, est dédiée à la construction d'un filtre capable d'extraire des amas (à z<1.5) individuellement dans les données ROSAT et adapté à la statistique du bruit. Ce filtre est en outre conçu dans la perspective d'être combiné avec le filtre utilisé pour détecter les amas dans les données Planck. L'objectif final étant d'obtenir plus d'amas moins massifs. / Originating from the gravitational collapse of the primordial fluctuations of matter, galaxy clusters are the mixture of a dark matter halo, a baryonic plasma also called « hot gas » and several galaxies. Cluster counts provide stringent constraints on cosmology.Improving the detection of the hot gas component in nearby or distant structures is the main goal of my work. We can detect this hot gas in the Planck satellite maps thanks to the Sunyaev-Zel'dovich effect and in the ROSAT satellite maps by bremsstrahlung.The first part of my thesis is dedicated to the detection of hot gas in Planck maps at the positions of BOSS quasars, so in distant structures.Dust-like emission dominates our signal. I developped a new filter in order to separate the possible sub-dominant hot gas emision from the dust one. I get a significnt hot gas signal for structures with redshift z >2.5.In the second part of the thesis, the simultaneous detection, I build a filter suited for extracting clusters (z<1.5) individually in the ROSAT data respecting the noise statitistics. This filter is also designed to be combined with the filter used for detecting clusters in Planck maps. Increasing the number of less massive clusters will be the final goal.

Les particules cosmiques sont émises par différentes sources galactiques et sont composées de protons et de noyaux d'hélium. Ces éléments interagissent avec les matériaux et y déposent leur énergie par interaction nucléaire. L'instrument Planck/HFI a observé le ciel depuis l'espace dans le but de cartographier le fond diffus cosmologique. Pour cela, HFI embarque un plan focal refroidit à 100 mK composé de 54 bolomètres. Le flux de particules cosmiques, interagissant avec les composants des détecteurs (thermomètre, grille, wafer), chauffe ponctuellement les capteurs (glitches) ce qui entraine une dégradation du signal scientifique. Leur étude a révélé un autre effet thermique caractérisé par un chauffage global du plan focal de l'ordre du microkelvin, les High Coincidence Events (HCE). Deux familles de HCE ont été isolées dans les données : les rapides, générés par des gerbes de particules secondaires formées dans les couches externes du satellite et interagissant avec l'ensemble de l'instrument HFI ; les lents, généré par la vaporisation d'hélium formant un lien thermique ponctuel entre le plan focal et l'étage à 1,6 K lui faisant face. L'exposition d'une matrice de bolomètres TES à une source de particules α a démontré une réponse similaire mais également des glitches simultanés entre les pixels.Ces recherches démontrent que les particules cosmiques et les gerbes de particules doivent être étudiées afin d'éviter des effets thermiques prédominant. Le développement des prochaines générations de détecteurs, devront ainsi prendre en compte ces interactions indissociables d'une mission spatiale et s'en prémunir. / Cosmic rays are emitted from different galactic sources and consist of protons and helium nuclei. These elements interact with matter and deposit part of their energy by nuclear interaction.The Planck/HFI instrument observed the sky from space to map the Cosmic Microwave Background. For this purpose, HFI has a focal plane cool down to 100 mK and composed of 54 bolometers. The interactions of the cosmic ray flux with the detectors' components (thermometer, grid and wafer) heat up regularly the sensor (glitches) which leads to a degradation of the scientific signal. Studying them revealed another thermal effect characterized by a thermal increase of the entire focal plane up to the microkelvin range, the High Coincidence Events (HCE).Two HCE famillies were separated: the fast ones, generated by cosmic ray showers developed in the external layers of the satellite and interacting with the entire HFI instrument and the slow ones, generated by the vaporisation of helium forming a ponctual thermal link between the focal plane and the 1.6 K stage facing it.Exposure of a TES bolometer matrix to an α particules source showed a similar response but also simultaneous glitches on several pixels. This work demonstrates that cosmic rays and particle showers on next low temperature experiments has to be studied to prevent predominating thermal effects from it. The developpement of futur space experiments will have to take these interactions into account to elimiate them from data.

Les poussières interstellaires sont une composante clé du milieu interstellaire (MIS). Elles jouent non seulement un rôleimportant dans la physique et la chimie du MIS, mais elles servent également de traceur, du gaz via leur émissionthermique, et du champ magnétique interstellaire via la polarisation de cette émission.De nombreux modèles de poussières reproduisent les principales observables sur les poussières (la courbe d'extinction,la distribution spectrale d'énergie (SED), la polarisation en extinction et en émission), tout en respectant les abundancecosmiques élémentaires. Notre compréhension des poussières reste cependant toujours incomplète, en particulier surl'origine physique des variations de l'extinction et de l'émission des poussières dans le MIS. Le changement d'opacitédes poussières entre le milieu diffus et les nuages moléculaires est bien établi, et des modèles physiques d'interprétationont été proposés. Avec ses cartes de l'émission submillimétrique de tout le ciel à plusieurs longueurs d'onde, le surveysubmillimétrique de Planck nous permet pour la première fois de mesurer la température des poussières, et d'étudierainsi les variations d'opacité des poussières dans le milieu diffus.Cette thèse, basée sur une comparaison des données Planck avec des mesures en extinction en direction d'étoiles et dequasars, combine modélisation et analyse de données, afin de contraindre les variations des propriétés optiques despoussières dans le MIS diffus, et d'estimer les contributions respectives de l'alignement et de l'évolution des poussières àleur émission polarisée.La première partie de la thèse se focalise sur l'émission non polarisée des poussières dans le MIS diffus. L'étude desvariations de l'émission par unité d'extinction permet de contraindre les variations des propriétées optiques despoussières. Nous fittons les 20 SEDs normalisées en extinction de Planck Intermediate Results XXIX à l'aide de troismodèles de poussière (Draine & Li 2007, Compiegne et al 2011, Jones etal 2013). Le meilleur accord entre modèle etobservations est obtenu pour le modèle utilisant les grains plus émissifs (Jones 2013), dont les propriétés optiques sontbasées sur des données de laboratoires portant sur les silicates et carbones amorphes. En combinant la mesure del'extinction et de la SED sur la même ligne de visée, nous obtenons un nouvel estimateur de l'intensité du rayonnementinterstellaire G0,, qui s'avère moins biaisé que celui obtenu par un fit de la SED. Aucun des modèles n'arrive àreproduire simultanément les variations de G0 et de la SED à propriétés optiques des poussières fixes. A l'aide de notreestimateur, nous démontrons que la variation des propriétées optiques et de l'intensité du rayonnement interstellaire ontdes contributions semblables aux variations observées des SED dans le MIS diffus.La seconde partie de la thèse se focalise sur l'extinction et l'émission polarisées dans les nuages moléculaires. Enconfrontant des données Planck et des observations stellaires à un modèle de poussières, nous tentons de séparer leseffets dûs aux variations de l'alignement des poussières des effets dûs aux variations de leurs propriétés optiques. Noustrouvons une corrélation entre le rapport de la polarisation en émission à la polarisation en extinction, RP/p = P353/pv, et lalongueur d'onde de polarisation maximale en extinction, λmax, qui trace la taille typique des grains alignés. A l'aide d'unnouveau modèle de poussières basé sur les données Planck, nous démontrons que la variation de la taille minimale desgrains alignés suffit à elle seule à reproduire la corrélation observée, sans avoir à modifier ni la distribution en taille niles propriétés optiques des poussières, et qu'elle est de plus compatible avec la chute observée des fractions depolarisation avec λmax. D'autres interprétations ne sont cependant pas exclues. / Interstellar dust is a key component of the interstellar medium (ISM). Not only does it play an important role in thephysics and chemistry of the ISM, but its thermal emission can be used to trace the gas column density, and itspolarization angle to trace the magnetic field orientation projected on the plane of the sky.Different dust models have been built to reproduce the main dust observables: extinction curve and albedo, spectralenergy distribution (SED) from the near-infrared to the microwave continuum, polarization in extinction and emission,within cosmic elemental abundance constraints. Our understanding of interstellar dust is, however, still incomplete;among other things, we do not fully understand the local variations in the emission and extinction properties of dust.The variation of the dust far-infrared opacity from the diffuse ISM to molecular clouds is well established, and modelshave been proposed. With the Planck submillimeter survey we have, for the first time, a multi-wavelength, all-sky mapof dust emission allowing for a precise measure of dust temperature, and therefore of dust opacity variations in thediffuse ISM.This thesis, based on the comparison of Planck data with extinction measures toward stars and QSOs, makes use of bothdust models and data analysis to constrain the dust optical properties and evolution within the diffuse ISM, and toimprove our understanding on the interplay between grain alignment and dust optical properties in the emission ofpolarized thermal radiation.The first half of the thesis focuses on the total emission of dust in the diffuse ISM. The variations in the ratio of dustemission to extinction is used to constrain the variations of the dust optical properties. We fit the 20 SEDs normalizedper unit extinction of Planck intermediate results XXIX with three dust models (Draine & Li 2007, Compiegne et al2011, Jones et al 2013). The best agreement between model and observations is obtained for the model with the moreemissive grains (Jones 2013), with optical properties derived from recent laboratory data on silicates and amorphouscarbons. We develop a new estimator of the radiation field intensity G0, which combines the dust SED and theextinction on the same line of sight. We show that this new estimator is less biased than the one obtained through thefitting of the dust SED. With their fixed optical properties, none of the models can simultaneously reproduce thevariations of G0 and of the shape of the SED. With our new estimator of G0, we demonstrate that the variations in thedust optical properties and in the radiation field intensity give similar contributions to the scatter observed in the dustSED per unit extinction in the diffuse ISM.The second half of the thesis focuses on polarized dust extinction and emission in molecular clouds. By confrontingPlanck and stellar observations to a dust model, we attempt to disentangle the effects of variations in the dust opticalproperties from the effects of variations in the grain alignment. We find a correlation between the ratio of polarizedemission to polarized extinction, RP/p = P353/pv, and the wavelength of maximum polarization in extinction, λmax, whichtraces the typical size of the aligned grains. Using a new dust model for polarization based on Planck data, we show thatthe variation of the minimal size of aligned grains can reproduce the observed correlation, without any need for achange in the size distribution or in the optical properties of grains. This scenario is also compatible with the drop of thefractions of polarization with λmax. Alternative models cannot however be ruled out.