Albert Einstein. Introduction à la Mécanique Quantique. L'atome - mécanique quantique. L’atome - mécanique quantique I. La mécanique de Newton 1. Rappels Loi de Newton : Deux corps ponctuels A et B de masses m A et m B séparés d’une distance r exercent l’un sur l’autre des forces : avec G : constante de gravitation Loi de Coulomb : Deux corps ponctuels A et B de charges q A et q B séparés d’une distance r exercent l’un sur l’autre des forces : avec 2. Au début du 20 ème siècle, Rutherford propose un modèle « planétaire » de l’atome : le noyau joue le rôle du Soleil et les électrons celui des planètes. Si on applique cette théorie à un atome, on aboutit à des incohérences: Dans le modèle planétaire de Newton l’énergie d’un système {planète - satellite} peut prendre n’importe quelle valeur.
Explication de Marie-Jeanne II. 1. Un faisceau d’électrons traverse une enceinte contenant un gaz. On constate que l’énergie échangée par les électrons avec les atomes de gaz ne peut prendre que des valeurs discrètes (la courbe n’est pas continue). 2. Comme est quantifiée, l’est aussi. III. 1. "Le Chat de Schrödinger" Le chat de Schrödinger. L’expérience du chat de Schrödinger fut imaginée en 1935 par l’un des pères fondateurs de la mécanique quantique, Erwin Schrödinger, afin de mettre en évidence des lacunes supposées de cette description du monde.
Une description probabiliste En mécanique quantique, le monde microscopique est décrit en terme de probabilités et le déterminisme classique n’existe plus. On ne peut plus parler de la position d’une particule, mais seulement de sa probabilité de se trouver en un endroit donné. Ce concept est plutôt étrange, en tout cas très éloigné de notre expérience de la vie quotidienne, mais comme la mécanique quantique a passé avec succès tous les tests expérimentaux inventés à ce jour, nous sommes bien obligés de l’accepter comme description de la réalité. L’indéterminisme projeté dans le monde macroscopique S’il est possible d’admettre que le monde microscopique est régi par les lois quantiques, cela devient plus difficile lorsque l’on parle de la vie de tous les jours. Physique quantique. Max Planck est considéré comme le père de la physique quantique.
La constante de Planck, , joue un rôle central dans la physique quantique, bien au-delà de ce qu'il imaginait lorsqu'il l'a introduite. La physique quantique est l'appellation générale d'un ensemble de théories physiques nées au XXe siècle qui décrivent le comportement des atomes et des particules et permettent d'élucider certaines propriétés du rayonnement électromagnétique. Comme la théorie de la relativité, les théories dites « quantiques » marquent une rupture avec ce que l'on appelle maintenant la physique classique, qui regroupe les théories et principes physiques connus au XIXe siècle — notamment la mécanique newtonienne et la théorie électromagnétique de Maxwell —, et qui ne permettait pas d'expliquer certaines propriétés physiques. La physique quantique recouvre l'ensemble des domaines de la physique où l'utilisation des lois de la mécanique quantique est une nécessité pour comprendre les phénomènes en jeu.