CHAPITRE I

LIMITES DE LA MECANIQUE CLASSIQUE
I-1 INTRODUCTION Jusqu’à la fin du 19ème siècle les physiciens considèrent que la nature est composée de matière et de radiation (ondes). LA MATIERE : est composé de particules qu’on peut déterminer leurs positions dans l’espace à l’aide des lois de neutron, par exemple mouvements des planètes, chute libre des corps….. Mais après la découverte de l’atome, on a réalisé que les lois de la mécanique classique n’étaient pas suffisantes pour expliquer la stabilité des atomes. Au cours de leurs mouvements, les électrons rayonnent de l’énergie sous forme d’ondes électromagnétiques (poste d’énergie), donc ils s’approchent du noyau jusqu’ils tombent sur ce dernier, qui est en contradiction avec l’expérience. -LA RADIATION : est de nature continue et obéit aux lois électromagnétiques (EM) de Maxwell –Au début, la théorie de Maxwell explique tous les phénomènes alliés aux radiations EM : propagation de la lumière et sa nature ondulatoire ; interférence et diffraction. La première difficulté rencontrée par la théorie de Maxwell a surgit lorsque les physiciens ont voulu étudié l’interaction de la matière avec les radiation électromagnétique. Les résultas obtenus de certaines expériences n’étaient pas explicables dans le cadre de la théorie de Maxwell – cette difficulté a donné naissance à l’idée de la quantification de l’énergie EM et l’introduction de la notion du « quantum d’énergie » Nous allons voir quatre expériences qui constituent la base de l’introduction du « quantum d’énergie » et qui ont conduit à la construction de la mécanique quantique.

I-1. Rayonnement du corps noir
Lorsqu’on chauffe un corps à une température T, on observe qu’il rayonne de l’énergie sous forme d’ondes électromagnétiques. La densité de l’énergie rayonnée (énergie rayonnée par unité de volume) est une fonction croissante de la température T, u = f(T) , d’autre part, lorsque la température du corps chauffée augmente, sa couleur change, passant du