Atelier "Physique quantique"

Physique quantique
La mécanique quantique décrit les phénomènes fondamentaux des systèmes physiques à l’échelle atomique et subatomique. Elle a été introduite au début du XXeme siècle afin d'élucider certaines observations inexpliquées par la physique classique. Un exemple celebre est l'experience des fentes de Young.



Cette experience consiste d'envoyer des particules (des photons, ou des electrons) issus d'une même source, à travers des deux trous percés dans un plan opaque. Un ecran est ensuite mis en faces des fentes de Young, ce qui permet d'observeer un motif de diffraction - une zone où s'alternent des franges sombres et illuminées. Le fait le plus remarquable est que le motif de diffraction est observé meme si une seule particule est envoyé à la fois. Cela veut dire que la particule interfere avec elle meme: elle possede des proprietes ondulatoires, et passe par les deux trous en meme temps!

La dualité onde-corpuscule et la superposition quantique sont les deux principes fondamentales decrites par la mecanique quantique. Selon le principe de superposition, un même état quantique peut posséder plusieurs valeurs pour une certaine quantité observable. Plutot que de raisoner en termes des proprietés bien definis (comme la position, la quantité de mouvement - le moment cinétique ou angulaire, ainsi que les degrés de liberté internes), on doit raisonner en terme des probabilité d'avoir une telle proprieté. D’après la dualité onde-corpuscule, les objets physiques peuvent présenter des propriétés d'ondes et des propriétés de corpuscules en même temps. La particule dans l'experience des fentes de Young est donc decrite par une fonction d'onde, qui definit ça probabilité d'etre à un point fixé de l'espace. Les fentes de Young servent à diviser une telle source en deux, et les faire interferer.

Galerie
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Fete de la science

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Atelier "Entropie"

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