LA PHYSIQUE QUANTIQUE À NOTRE ÉCHELLE

 

Exposé réalisé en Mars 2005 par :

NB: Cette exposé très complet peut vous paraître compliqué ainsi si vous ne comprenez pas tout c'est normal, je l'ai fractionné en 15 parties pour que vous sélectionnez vraiment les éléments intéressant pour vous

 

La mécanique quantique est née fortuitement, le 14 décembre 1900, d’une idée de Planck concernant la thermodynamique du rayonnement, problème considéré à l’époque comme l’un des derniers à résoudre pour parachever l’édifice de la physique. Il s’agissait d’un phénomène se manifestant clairement à l’échelle humaine, par exemple à travers la distribution en fréquences du rayonnement du Soleil et le fait que celui-ci nous envoie une lumière blanche. La théorie de Planck et Einstein a montré que le spectre lumineux émis par un corps chaud dépend crucialement de l’existence et de la valeur de la constante de Planck.

Cependant, durant une trentaine d’années, les développements considérables de la mécanique quantique se sont focalisés sur la physique atomique ; ses progrès les plus en vue ont ensuite porté sur la physique moléculaire et la physique nucléaire. C’est pourquoi l’on a trop souvent tendance, encore aujourd’hui, à considérer qu’il s’agit d’une science ne concernant que l’échelle microscopique, c’est-à-dire des distances de l’ordre de la taille des atomes ou des noyaux. Ce préjugé est entretenu par le contenu des enseignements traditionnels, où la mécanique quantique apparaît dans le contexte de l’étude d’objets microscopiques ayant un petit nombre de constituants, tandis que les objets macroscopiques, à notre échelle, ne sont le plus souvent décrits en termes de leurs constituants élémentaires qu’à l’aide de la mécanique statistique classique. Une telle présentation est fallacieuse, car cette dernière ne rend compte que de certaines propriétés des gaz et des liquides. En réalité, comme nous allons le voir, la mécanique quantique est essentielle pour expliquer nombre de phénomènes macroscopiques, et la constante de Planck gouverne de façon cachée de nombreuses propriétés que nous pouvons quotidiennement observer.

  1. La radioactivité

  2. Quelques aspects fondamentaux de la mécanique quantique

  3. Quantification

  4. Délocalisation

  5. Indiscernabilité

  6. Ordres de grandeur atomiques

  7. Physique quantique et chimie

  8. Gaz et liquides

  9. Solides

  10. Métaux et isolants

  11. Électronique

  12. Électrotechnique

  13. Lasers, superfluidité et supraconductivité

  14. Caractère extensif de la matière

  15. Astrophysique

  16. Conclusion

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