MÉCANIQUE DES VAGUES
Mécanique quantique
Eh bien, comme nous l'avons vu précédemment, nous pouvons voir que les phénomènes physiques sont principalement liés à la matière fondamentale (atomes, électrons, protons, etc.) la physique est jusqu'à présent entrée dans une énigme apparemment indéchiffrable ! Les particules se comportent comme des ondes et vice versa.
Eh bien ! Les contenus suivants sont des concepts abstraits et avancés de physique. Je demande à votre étudiant d'avoir l'esprit ouvert aux nouveaux concepts que nous allons vous présenter maintenant. C'est précisément à ce point que nous pourrons voir la véritable rupture de la Physique Moderne avec la Physique Classique, comme nous l'évoquions précédemment ! Un univers complètement différent jamais vu dans les cours de physique dispensés dans votre classe. Pour mieux comprendre les lois quantiques, nous devons comprendre ces deux concepts fondamentaux de la théorie"Dualité onde et particule de De Broglie" et "Principe d'incertitude de Heinsenberg".
Louis Victor de Broglie a compris, en 1925, le double caractère de la lumière pour la matière. Pour avoir représenté un grand pas en avant pour la physique, de Broglie a reçu le prix Nobel de physique en 1929. Une question qui s'est certainement posée à lui était que si la lumière, jusqu'alors considérée comme une onde, se comportait comme une particule dans certaines situations, pourquoi pas l'électron, considéré comme une particule, ne pourrait-il pas aussi se comporter comme une onde selon l'expérience ? Selon de Broglie, la matière pourrait également présenter un tel comportement dual.
La proposition de De Broglie pour la dualité onde-particule pour la matière s'étend à toute la matière comme les protons, les neutrons, les atomes, les molécules et pas seulement les électrons. Voici le problème : quelle longueur d'onde est associée à une particule pour qu'elle puisse être décrite comme une onde ? Pour répondre à cette question de Broglie a présenté la relation suivante...
En résumé, le principe de de Broglie attribue une longueur d'onde de la matière à toute masse m de vitesse v. En d'autres termes, toute matière a une longueur d'onde associée. Pour mieux comprendre ce concept, regardons un exemple avec une balle de baseball. Calcul de la longueur d'onde de Broglie associée à une boule de base-ball avec une masse de 400 g se déplaçant à une vitesse de 10 m/s, on trouve :
Ainsi, il n'y a aucun moyen de vérifier le comportement ondulatoire d'un objet avec une longueur d'onde de cet ordre de grandeur. Cette longueur est si petite qu'elle est _cc781905-5cde-35cf536dodatom. Rappelez-vous que pour observer le comportement des ondes, nous pouvons organiser des situations qui montrent la diffraction et l'interférence (propriétés typiques des ondes). Cependant, les obstacles et/ou ouvertures que l'on doit placer sur le trajet des ondes doivent avoir une dimension (taille) du même ordre que la longueur d'onde de l'onde que l'on veut voir diffracter ou interférer.
Cela signifie alors qu'associer un comportement ondulatoire à de grands corps (macroscopiques) et à leurs longueurs d'onde n'a aucun sens, car la longueur d'onde qui leur est associée est extrêmement petite par rapport à ses propres dimensions. Associez maintenant une longueur d'onde à des particules élémentaires comme (protons, neutrons, électrons, etc...) a du sens, car la longueur d'onde associée à cette micro-échelle est égale, voire très proche, de leur propre dimension, c'est-à-dire une grande approximation pour comprendre leur comportement._cc781905-5cde-3194 -bb3b-136bad5cf58d_