Diapositive 1

Approche sensible du monde quantique
- Le regard meurtrier -
Adrien Facon
Laboratoire Kastler Brossel
Collège de France
[email protected]
Cours Physique pour non-physiciens
ENS Ulm
17 décembre 2014
Sources : Cours Collège de France de Serge Haroche ; Cours Ecole Polytechnique de Jean Dalibard

Les « deux petits nuages » de Lord Kelvin
27 avril 1900, Lord Kelvin : « La connaissance en physique est semblable à un grand ciel
bleu, à l’horizon duquel subsistent seulement deux petits nuages... »

Le rayonnement du corps noir
= lumière émise par un corps matériel, en
équilibre thermique à la température T
« Scandale » d’une courbe en cloche décrivant un phénomène très simple, inexplicable par la physique classique :
la distribution spectrale du rayonnement thermique

« Naissance » du photon
- Puissance d’une analogie -
Explicitant Planck, Einstein comprend que la lumière, comme un gaz, est constituée
d’un ensemble de particules. La lumière possède des propriétés quantiques et son
quantum de rayonnement sera baptisé « photon » par Lewis en 1926 !
Quantification des
« échanges d’énergie »
hnE 
entier nombreun n
ondel' de fréquence
J.s 1063.6 34 h
Planck (1900) Einstein (1905)
Analogie avec une autre courbe en cloche
distribution des vitesses des molécules
dans un gaz
hEquantum 
ondel' de fréquence
J.s 1063.6 34 h

Dualisme onde-corpuscule
- Expérience des fentes d’Young (1804) -
?
Photons individuels
Einstein : Expérience compatible avec la notion de « photon » ?
Chaque photon se comporte-t-il comme une boule de billard ?