Cours : Physique quantique - Chap 1 Rudiments

Cours : Physique quantique - Chap 1
Rudiments
Physique - Chimie
Cours : Physique quantique - Chap 1
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Figure 1 – Figure de diffraction électronique d’un échantillon cristallin métallique.
Figure 2 – Interférences avec
des électrons (trous d’Young).
Figure 3 – Chat
de Schrödinger.
Figure 4 – Puits de potentiel : états liés en nombre
fini (dénombrable) pour Vmin < E < V0 .
États de diffusion (continuum d’énergies) pour E > V0 .
Aucun état physiquement intéressant pour E < Vmin .
Méca classique :
trajectoire
déterminisme
causalité
Méca quantique :
dualité
indétermination
quantification
−r et →
−
État dynamique caractérisé par 6 paramètres : →
v.
Toutes les variables dynamiques (énergie, impulsion, moment cinétique...) sont
−r et →
−
déterminées par →
v.
→
−
Lois de Newton ⇒ r (t) comme solution équa diffs 2nd ordre en t, et vues les CI sur
→
−r et →
−
−
v . (On en déduit →
v ).
−r ,t) ∀→
−r à t donné : infinité de paramètres.
État dynamique caractérisé par ψ (→
Résultats probabilistes.
−r ,t) à/p de ψ (→
−r , 0) ;
Équation de Schrödinger ⇒ ψ (→
ppe de superposition ⇒ effets de type ondulatoire.
Table 1 – Comparaison entre mécaniques classique et quantique.
Figure 5 – Onde de De Broglie (particule libre non localisée) :
2
ℜe ψ et densité de probabilité de présence associée ρ = ψ (à t fixé).
Franck Galland
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Physique - Chimie
Figure 6 – Paquet d’ondes : ℜe ψ et densité de
2
probabilité de présence associée ρ = ψ (à t fixé).
Figure 7 – Étalement d’un paquet d’ondes.
Figure 8 – Dispersion en position d’un paquet d’ondes.
Figure 9 – Dispersion en impulsion d’un paquet d’ondes.
EXO a : Diffraction et principe d’indétermination de Heisenberg
Un faisceau de particules est envoyé au travers
d’une fente de largeur a en incidence normale.
Déterminer la gamme d’angles correspondant au
faisceau diffracté. Commenter.
Figure 10 – Diffraction et principe d’indétermination de Heisenberg.
Franck Galland
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