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Lu3py101 ch5 cours chapitre 5 en entier

Chapitre Les premiers grands principes de la physique quantique Contrairement à la mécanique classique et aux théories de la relativité restreinte et générale la physique quantique ne découle pas d ? un unique principe ? qui serait motivé par une analyse quasiphilosophique de la Nature La physique quantique s ? appuie en e ?et sur plusieurs ? grands principes appelés postulats qui sont dérivés pour la plupart de façon empirique et dont la validité repose uniquement sur leur accord avec les résultats expérimentaux Ce sont ces règles du jeu quantique ? que l ? on expose dans ce chapitre La métaphore culinaire est parlante tant les ingrédients espace des états notation de Dirac opérateurs que les recettes protocole d ? une mesure quantique loi d ? évolution et les résultats de cuisson ECOC Ehrenfest relations d ? Heisenberg sont à ma? triser parfaitement On notera également le terme entre parenthèses dans le titre de ce chapitre les principes postulats quantiques exposés ici ne sont que les premiers d ? une liste beaucoup plus longue Si on en verra d ? autres au cours de cette UE produit tensoriel d ? états et notion de spin en particulier certains ne seront traités pleinement que dans des UE ultérieures principe de Pauli et théorème spin- statistique notion de matrice densité et d ? opérateurs POVM théorie générale du moment cinétique quantique autres grandeurs typiquement quantiques comme la saveur la couleur la beauté le charme Espace des états kets bras Comme on l ? a vu en détails au chapitre précédent la mécanique quantique exprimée en termes de fonction d ? onde permet de décrire avec succès les problèmes impliquant les états de di ?usion et les états liés pour un potentiel V x quelconque Cependant le concept de fonction d ? onde ne permet pas de décrire complètement certaines propriétés et e ?ets quantiques comme les degrés de liberté internes par exemple tel que le spin Il est par conséquent indispensable d ? avoir une formulation plus générale de la physique quantique applicable à toutes les situations Espace des états quantiques vecteurs d ? état kets Que ce soit pour le cas du puits de potentiel carré in ?ni ou celui de l ? oscillateur harmonique on a vu que l ? ensemble des états stationnaires n x formait une base hilbertienne de l ? espace de toutes les fonctions d ? onde solutions ? ?? ? ??cn ?? C ? x cn n x n o? les coe ?cients cn sont a priori complexes On peut montrer que c ? est très général pour chaque type de potentiel V x les états stationnaires c ? est-à-dire les fonctions d ? onde propres de l ? opérateur H forment une base orthonormée de l ? espace des états du système physique Bien évidemment ces états stationnaires sont di ?érents pour chaque type de potentiel et ceux valables pour le puits carré in ?ni ne sont pas valables pour ceux de l ?