mecanique quantique

Pages: 459 (114662 mots) Publié le: 21 janvier 2014
MÉCANIQUE QUANTIQUE I
NOTES DE COURS
(PHQ-330)
par
René Côté
Professeur titulaire
Département de physique

Université de Sherbrooke
Faculté des Sciences

Sherbrooke, août 2012

ii

Table des matières

1 Origines de la physique moderne
1.1 Les débuts de la physique moderne . . . . . . . . . . . . .
1.1.1 Le quantum de charge électrique . . . . . . . . . .
1.1.2 Les rayonscathodiques . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.3 La découverte de l’électron . . . . . . . . . . . . .
1.1.4 L’expérience de Millikan . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.5 Les rayons X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.6 La découverte de la radioactivité . . . . . . . . . .
1.1.7 Rayonnements   et  . . . . . . . . . . . . . . .
1.1.8 Modèle nucléaire de l’atome et spectresatomiques
1.2 Naissance de la mécanique quantique . . . . . . . . . . . .
1.2.1 Une théorie révolutionnaire . . . . . . . . . . . . .
1.2.2 De nouvelles applications technologiques . . . . . .
1.3 Quelques repères historiques1 . . . . . . . . . . . . . . . .
2 Comportement corpusculaire de la radiation
2.1 Radiation du corps noir . . . . . . . . . . . .
2.2 Effet photoélectrique . . . . . . . . . .. . . .
2.3 Effet Compton . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.4 Radiation de freinage (Bremsstrahlung) . . .
2.5 Création et annihilation de paires . . . . . . .
2.6 Expériences modernes de mise en évidence du
2.7 Questions et problèmes . . . . . . . . . . . . .
2.7.1 Le corps noir et l’hypothèse de Planck
2.7.2 L’effet photoélectrique . . . . . . . . .
2.7.3 L’effet Compton . . . . . . . . .. . .
2.7.4 Production de rayons X . . . . . . . .
1 D’après

J. L. Basdevant, Mécanique quantique, tome II.

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électromagnétique
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photon comme corpuscule
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iv

Table des matières

2.7.5

Création et annihilation de paires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3 Comportement ondulatoire de la matière et quantification
tèmes physiques
3.1 Ondes de matière de Louis de Broglie . . . .. . . . . . . . .
3.2 Expériences de Davisson-Germer et de G.P. Thomson . . . .
3.3 Spectres atomiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4 Expérience de Franck et Hertz . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5 Modèle atomique de J.J. Thomson . . . . . . . . . . . . . . .
3.6 Expériences de diffraction de Rutherford . . . . . . . . . . . .
3.7 Modèle atomique de Bohr . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .
3.8 Règles de quantification de Wilson et Sommerfeld . . . . . . .
3.9 Principe de correspondance de Bohr et limite classique . . . .
3.10 Proton et neutron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.11 La vieille théorie quantique . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.12 Questions et problèmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.12.1 Les ondes...
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