Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Lu3py101 cours chapitre 3 v3

Chapitre Dualité onde-corpuscule pour la matière Ce chapitre étend à la matière la dualité onde-corpuscule vue au chapitre précédent pour la lumière Il introduit plusieurs notions importantes de mécanique quantique parmi lesquelles la notion d ? onde de de Broglie celle de fonction d ? onde et celle de paquet d ? onde On commence par montrer comment la notion d ? onde de matière est nécessaire pour pouvoir rendre compte de certaines expériences ondulatoires menées avec des particules de matière électrons atomes molécules Si la caractéristique principale de l ? onde associée à chaque particule de matière est la longueur d ? onde de de Broglie ?dB cette seule information ne su ?t cependant pas à décrire une vraie onde de matière qui est nécessairement localisée dans l ? espace L ? onde plane de de Broglie n ? est en fait qu ? une des nombreuses ondes planes composant le paquet d ? onde qui décrit l ? onde de matière Dans le cas général l ? onde que la mécanique attribue à une particule de matière s ? appelle une fonction d ? onde Notée ? x t c ? est une fonction complexe dont l ? interprétation de Born est donnée en termes de probabilité de présence ? x t dx est ainsi la probabilité de trouver la particule en x à dx près Gr? ce aux propriétés de la transformée de Fourier cette fonction d ? onde peut s ? écrire comme une somme continue d ? ondes planes c ? est-à-dire un paquet d ? onde en langage commun On montre alors que la vitesse de la particule v p m k m correspond à la vitesse de groupe du paquet d ? onde ce qui est satisfaisant et intuitif du point de vue du lien entre grandeurs classiques et valeurs moyennes quantiques Le fait que la relation de dispersion ? k pour la matière soit non-linéaire contrairement à celle valable pour la lumière conduit néanmoins au phénomène purement quantique d ? étalement du paquet d ? onde On retrouve aussi l ? inégalité typique des ondes véri ?ée par le produit des largeurs en position et en vecteur d ? onde x k qui se traduit ici par l ? inégalité dite de Heisenberg x p ? véri ?ée par les indéterminations ? en position x et impulsion p de la particule concernée Propriétés ondulatoires de la matière Ondes de matière Il existe de multiples expériences o? l ? on observe un comportement ondulatoire pour la matière électrons neutrons atomes molécules grosses molécules Par comportement ondulatoire on entend di ?raction interférences ondes évanescentes holographie On peut en fait réaliser avec les ondes de matières toutes les expériences habituellement conçues pour les autres types d ? onde comme les ondes lumineuses y compris des miroirs à atomes des cavités pour ondes de matière des lasers atomiques des ?bres pour ondes de matière Ces objets expériences utilisent les interactions des ondes de matière avec des