Chapitre 1 : Introduction (mise à jour 09/2013)

Mécanique Quantique
Frédéric Le Quéré
Equipe de Chimie Théorique
Labo de Modélisation et Simulation Multi Echelle
Bât Lavoisier, bureau K35 (3ème étage)
[email protected]

Bibliographie
• P.H. Communay « physique quantique » Groupe de recherche et édition.
• Berkeley « Cours de physique » vol 4 : Méca quantique Armand Colin
• C. Leforestier « Introduction à la Chimie Quantique » Dunod
• Y. Ayant E.Belorizky « Cours de mécanique quantique » Dunod
• C. Cohen Tanoudji, B. Diu, F. Laloé « Mécanique Quantique » Herman.
• http://alpha.univ-mlv.fr/meca

I) INTRODUCTION
Pourquoi a-t-on besoin de la mécanique Quantique ?
• A la fin du XIXème siècle, les lois de la nature semblaient totalement
connues à travers la théorie de la gravitation (Newton) et de
l’électromagnétisme (Maxwell). Deux types de mouvements
mutuellement exclusifs étaient connus :
– Mouvement ondulatoire :
• Caractérisé par la fréquence et la longueur d’onde d’un signal oscillant.
• La lumière est considérée comme une onde à cause des phénomènes
d’interférences (Young).
– Mouvement d’un solide :
• Caractérisé par sa masse, sa position et sa quantité de mouvement.
• Il restait « juste » quelques petits points obscurs ….

Premier problème : la catastrophe ultra violette.
Lorsque l’on chauffe un solide parfait (appelé corps noir), il émet des ondes
électromagnétiques dans un domaine de longueurs d’ondes caractéristique de sa
température.
Expérimentalement la courbe présente un maximum lié à la température par la
relation de Wien :
λ
M
*T = 2,9.10
-3
m.K
En 1900, Rayleigh ne parvient pas à expliquer théoriquement ce phénomène. Son
calcul amène à une équation qui diverge dans l’ultra violet (catastrophe).
λ
M