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- Herausgeber: Simone Malacrida
- Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
- Sprache: Französisch
Les sujets de physique de base suivants sont présentés dans ce livre :
crise de la physique classique
mécanique quantique et mécanique ondulatoire
physique du solide et physique des semi-conducteurs
théorie quantique des champs
électrodynamique quantique et questions ouvertes
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Veröffentlichungsjahr: 2023
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Table des Matières
"Introduction à la physique quantique"
INTRODUCTION
EXIGENCES POUR LA PHYSIQUE QUANTIQUE
PREMIÈRES FORMULATIONS DE LA PHYSIQUE QUANTIQUE
MÉCANIQUE QUANTIQUE
PHYSIQUE DE L'ÉTAT SOLIDE ET PHYSIQUE DES SEMI-CONDUCTEURS
LA THÉORIE QUANTIQUE DES CHAMPS
QUESTIONS OUVERTES
"Introduction à la physique quantique"
SIMONE MALACRIDA
Les sujets de physique de base suivants sont présentés dans ce livre :
crise de la physique classique
mécanique quantique et mécanique ondulatoire
physique du solide et physique des semi-conducteurs
théorie quantique des champs
électrodynamique quantique et questions ouvertes
––––––––
Simone Malacrida (1977)
Ingénieur et écrivain, il a travaillé sur la recherche, la finance, la politique énergétique et les installations industrielles.
INDEX ANALYTIQUE
––––––––
INTRODUCTION
––––––––
I - EXIGENCES POUR LA PHYSIQUE QUANTIQUE
Le cadre de référence au début du XXe siècle
Le spectre du corps noir
Effet photoélectrique
Stabilité de la matière
Le dualisme onde-particule
Vers le nouveau
––––––––
II - PREMIÈRES FORMULATIONS DE LA PHYSIQUE QUANTIQUE
spectre du corps noir
La solution d'Einstein pour l'effet photoélectrique
Le modèle Bohr
Nouvelles découvertes : effet Compton
La solution de De Broglie pour la dualité onde-particule
––––––––
III - MÉCANIQUE QUANTIQUE
Mécanique quantique selon Schrödinger
La vision probabiliste
Les innovations par rapport à la mécanique classique
Les solutions
Évolution de l'opérateur et principes d'incertitude
Dirac et la mécanique quantique relativiste
––––––––
IV - PHYSIQUE DE L'ETAT SOLIDE ET PHYSIQUE DES SEMI-CONDUCTEURS
Physique du solide
Physique des semi-conducteurs
––––––––
V - LA THÉORIE QUANTIQUE DES CHAMPS
Définition rigoureuse de la mécanique quantique
De la mécanique quantique à la théorie quantique des champs
Électrodynamique quantique
––––––––
VI - QUESTIONS OUVERTES
INTRODUCTION
Ce manuel présente le cadre théorique de la physique quantique.
Partant de la crise de la physique classique et allant étudier les solutions proposées au début du XXe siècle, nous arriverons à l'exposition de la mécanique quantique basée sur l'équation de Schrödinger.
Les points saillants de cette révolution et les principales différences avec la physique classique seront mis en évidence.
L'indéterminisme et la vision probabiliste seront le saut conceptuel nécessaire à la définition rigoureuse de la mécanique quantique.
En outre, la théorie quantique des champs en tant que résultat final de l'investigation scientifique en termes quantiques et son application réussie donnée par l'électrodynamique quantique seront exposées.
Enfin, les questions encore ouvertes en physique seront énoncées, comme la réconciliation avec la physique nucléaire et avec la relativité générale.
Un chapitre séparé est consacré aux applications notables de la mécanique quantique, telles que la physique du solide et la physique des semi-conducteurs.
Ce qui est présenté dans ce manuel n'est que partiellement abordé au niveau universitaire, à moins que vous ne choisissiez un cursus en Physique.
Pour bien comprendre ce qui précède, en particulier à partir du troisième chapitre, des connaissances en analyse mathématique avancée sont requises (équations différentielles et algèbre de Nabla).
I
EXIGENCES POUR LA PHYSIQUE QUANTIQUE
Le cadre de référence au début du XXe siècle
––––––––
Dans la seconde moitié du XIXe siècle, il est devenu évident que la physique classique elle-même avait de très gros problèmes pour expliquer la réalité physique.
Après deux siècles de spéculations et de théories qui s'étaient étendues d'un bout à l'autre des connaissances scientifiques, un point de non-retour avait été atteint dans lequel ces problèmes devenaient progressivement de plus en plus lourds de conséquences.
Il y avait divers domaines scientifiques qui ont apporté une série d'expériences et de données en contraste avec le système classique, parmi lesquels nous rappelons l'astronomie, la chimie et de nombreuses parties de la physique, comme l'électromagnétisme.
D'un côté il y avait la mécanique classique, basée sur les hypothèses de Newton et de Galilée, de l'autre il y avait cette série d'expériences.
Nous résumons ci-dessous les quatre incohérences qui ont conduit à la formulation de la théorie quantique.
Rappelons qu'il y avait deux autres incohérences dues aux observations astronomiques et aux transformations invariantes de l'électromagnétisme : ces deux conflits ont été résolus par une nouvelle théorie de la relativité qui a révisé tout le système classique.
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