REPUBLIQUE DU SENEGAL Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche ------------------UNIVERSITE GASTON BERGER Unité de Formation et de Recherche Des Sciences Appliquées et Technologies Section : Physique appliquée UE : Mécanique quantique Type (UE) : Niveau : Obligatoire Licence Année : Semestre : Crédits (UE) : 3 5 5 Code (UE) : PHYS351 Intitulé du cours (EC) : Mécanique quantique Contacts : Pré-requis : Objectif : CM : 36 H; TD : 24 H; TP: 0 H; Volumes Horaires : 60H Coefficient (ECUE) : TPE : 40 H….. Chef de section, Coordonnateur de filière Il est important donc de bien maîtriser l’électrostatique (charges fixes) et la magnétostatique (courants permanents) qui sont les bases de l’électromagnétisme. L'objectif de ce cours est d'introduire et de développer plusieurs concepts et outils fondamentaux de la physique quantique dans le cadre de la mécanique quantique, sachant que ces notions jouent également un rôle important dans le contexte plus général de la théorie quantique relativiste des champs et de la mécanique statistique. Types d’enseignement Présentiel Modalités d’évaluation Evaluation : devoir(s) sur table : 25 % / TP : 25% / Examen final : 50% 2 heures 3 heures Chapitre 1 Contenu But et objets de la mécanique quantique Différences et relations entre mécanique classique et mécanique quantique Place de la théorie quantique en physique Autres remarques Chapitre 2 : Espace des états : les fonctions d’ondes Opérateurs différentiels x , p , H Evolution d’un état quantique Bases, et changement de bases B.P. : 234 – 46024 Saint-Louis, SENEGAL – Tél. : (+221) 33 961 98 95 – Fax. : (+221) 33 961 67 07 Internet : http://www.ugb.sn Spectre d’opérateur et résultat d’une mesure Systèmes d’opérateurs Chapitre 3 : Interprétation des opérateurs x , p , H comme générateurs Bibliographie Le potentiel harmonique ; spectre de H et évolution Correspondances classiques-quantiques à l’aide de l’onde Gaussien Chapitre 4 Une particule à 3 dimensions sans spin Particule chargée dans un champ électromagnétique Chapitre 5 : L’espace des états d’un spin Rotation de 2 et 4 d’un spin Générateurs des rotations et matrices de rotation Représentation de l’état de spin sur la sphère de Bloch Groupe SU(2) de rotation du spin, et relations de commutation Espace quantique total d’une particule à 3 dimensions avec spin ½ Autres degrés de liberté internes Mesure de spin, application récente : cryptographie quantique Interaction du spin avec le champ électromagnétique Chapitre 6 Plusieurs particules discernables Non localité de la mécanique quantique, le paradox E.P .R Plusieurs particules identiques Aperçu sur les particules élémentaires et forces élémentaires Chapitre 7 Propriétés et méthodes de base Groupe de symétrie dynamique commutatif : électron dans un potentiel périodique cristallin, spectre en bandes Groupe non commutatif :les rotations et le moment angulaire Importance des représentations irréductibles en physique Composition des moments angulaires Symétries fondamentales en physique Topologies des groupes de rotation SO(3), SU(2) C. Cohen-Tannoudji, B. Diu et F. Laloë, Mécanique quantique 1997 Claude Cohen-Tannoudji, Jacques Dupont-Roc & Gilbert Grynberg : Photons et atomes – Introduction à l'électrodynamique quantique, EDP Science 1987 Paul Dirac, Les Principes de la mécanique quantique : The Principles of Quantum Mechanics, Presses polytechniques et universitaires romandes (1re éd. 1930) Lev Landau et Evguéni Lifchitz, Physique théorique, tome 3 : Mécanique quantique, Édition Mir 1975 Lev Landau et Evguéni Lifchitz : Physique théorique, tome 4 : Électrodynamique quantique, Editions Mir 1989 Albert Messiah, Mécanique quantique, Dunod 1995