PAULI PRINCIPE D'EXCLUSION DE

ANTIMATIÈRE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE, 
  • Jean-Marc RICHARD
  •  • 6 912 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Théorie des antiparticules »  : […] À l'époque des premières spéculations sur les antiparticules, la matière pouvait être décomposée en trois constituants primordiaux : l' électron, le proton et le neutron, dont on soupçonnait l'existence et que l'on s'apprêtait à découvrir. Toutes les expériences d'électricité confirment une parfaite symétrie entre les charges positives et les charges négatives. Par exemple, deux charges positives […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/antimatiere/#i_3314

ATOME

  • Écrit par 
  • José LEITE LOPES
  •  • 9 238 mots
  •  • 15 médias

Dans le chapitre « Atome et classification périodique »  : […] Le Hamiltonien d'un atome à Z électrons peut être écrit sous une forme approximative telle que ses fonctions propres – les orbitales atomiques – soient déterminées par les quatre nombres quantiques de chaque électron A : Si un tel atome se trouve à l'état fondamental, tous ses électrons doivent être dans un état dont l'énergie est la plus basse possible. La spectroscopie mont […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/atome/#i_3314

ATOMIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Philippe BOUYER, 
  • Georges LÉVI
  •  • 6 703 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « La structure dite « grossière ». Le tableau périodique »  : […] Le premier problème auquel ont été confrontés les physiciens atomistes a été de chercher à résoudre l'équation de Schrödinger pour un système formé de N électrons soumis à la force coulombienne attractive du noyau et à la force coulombienne répulsive qui s'exerce entre chaque paire d'électrons. Il n'existe pas de solution exacte à un aussi formidable problème, et toute l'in […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-atomique/#i_3314

BANDES D'ÉNERGIE THÉORIE DES

  • Écrit par 
  • Daniel CALÉCKI
  •  • 949 mots

Dans un atome isolé, les électrons se répartissent, en obéissant au principe de Pauli, entre des niveaux d'énergie bien déterminés, pratiquement sans largeur. Quand on rapproche par la pensée N atomes (avec N  ∼ 10 23 ) pour construire un solide et qu'on oublie l'interaction entre les atomes, on est en droit de dire que chaque n […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/theorie-des-bandes-d-energie/#i_3314

CHAMPS THÉORIE DES

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 4 478 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Champs bosoniques et champs fermioniques »  : […] Le photon est l'exemple type de champ quantique appelé boson , du nom du physicien indien Satyendranath Bose (1894-1974), co-découvreur avec Albert Einstein des lois décrivant le comportement statistique d'ensemble de champs quantiques de moment angulaire intrinsèque multiple de h /2π. L'électron est quant à lui un fermion , car les […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/theorie-des-champs/#i_3314

CHIMIE THÉORIQUE

  • Écrit par 
  • Lionel SALEM, 
  • François VOLATRON
  •  • 4 284 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « La méthode des orbitales moléculaires »  : […] L'autre grande méthode de la chimie théorique consiste à attribuer à chaque électron de la molécule une onde ( orbitale moléculaire ) recouvrant toute la molécule. Chaque molécule contient un certain nombre d'orbitales moléculaires ou ondes de type monoélectronique, obtenues comme solutions d'une équation de Schrödinger simplifiée, dite équation de Hartree-Fock. Dans cette é […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/chimie-theorique/#i_3314

FERMI ENRICO (1901-1954)

  • Écrit par 
  • P. M. HEIMANN, 
  • Eduardo de RAFAEL
  •  • 1 830 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Découverte de la théorie statistique quantique »  : […] Selon la théorie statistique classique, l'état d'un gaz (température et pression pour un volume donné) est déterminé par la façon dont sont distribuées les molécules ; cette théorie fournit une représentation de cet état en précisant la distribution et les mouvements de groupes de molécules. Pourtant l'hypothèse suivant laquelle les molécules pouvaient être distinguées les unes des autres dut être […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/enrico-fermi/#i_3314

MAGNÉTISME

  • Écrit par 
  • Damien GIGNOUX, 
  • Étienne de LACHEISSERIE, 
  • Louis NÉEL
  •  • 15 766 mots
  •  • 11 médias

Dans le chapitre « Interactions magnétiques »  : […] L'interprétation des diverses sortes de magnétisme repose sur l'existence, entre porteurs de moment, d'interactions dont la nature, longtemps obscure, a pu être éclaircie à l'aide de la mécanique quantique. Lorsque les orbitales sur lesquelles évoluent deux électrons ont une partie – même faible – commune, le principe d'exclusion de Pauli conduit à une différence d'énergie électrostatique selon […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/magnetisme/#i_3314

MATIÈRE (physique) - État solide

  • Écrit par 
  • Daniel CALÉCKI
  •  • 8 602 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre «  La cohésion des solides »  : […] Il est toujours possible de transformer un solide en un gaz, en lui fournissant une énergie, appelée énergie de cohésion ou de sublimation. Cette énergie traduit l'existence de forces d'interaction – de liaisons – entre atomes. L'interaction entre deux atomes met en jeu deux types de forces antagonistes. Le premier est de nature répulsive : dès que deux atomes ou, de façon plus générale, deux ions […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/matiere-physique-etat-solide/#i_3314

NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Noyau atomique

  • Écrit par 
  • Luc VALENTIN
  •  • 10 308 mots
  •  • 17 médias

Dans le chapitre « Le potentiel moyen »  : […] Construire le potentiel moyen d'un système, c'est remplacer de façon approximative la somme des interactions deux à deux de ses constituants par leur moyenne dans le volume qu'ils occupent. Dans le cas des noyaux, cela revient à admettre qu'en première approximation tout se passe comme si l'interaction s'exerçant entre chaque nucléon et tous les autres, les ( A  — 1) restants […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nucleaire-physique-noyau-atomique/#i_3314

PARTICULES ÉLÉMENTAIRES - Fermions

  • Écrit par 
  • Jean-Eudes AUGUSTIN, 
  • Michel PATY, 
  • Bernard PIRE
  •  • 16 242 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « Le spin de l'électron »  : […] Avant que l'expérience de Davisson et Germer ne vînt prouver la réalité de la diffraction de l'électron, une autre propriété allait lui être attribuée : un moment angulaire intrinsèque appelé spin, qui signifie ici tourner sur soi-même. La découverte du spin trouve sa source une fois encore dans l'étude des spectres d'émission des atomes, et même dans l'étude de l'effet Zeeman. Dès 1898, grâce à […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/particules-elementaires-fermions/#i_3314

PAULI WOLFGANG (1900-1958)

  • Écrit par 
  • Charles P. ENZ
  •  • 2 217 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Le principe d'exclusion »  : […] Ses recherches dans le domaine de la théorie atomique, commencées avec sa thèse de doctorat, conduisirent Pauli aux centres les plus actifs d'Europe dans son domaine : pendant l'hiver 1921-1922, il fut l'assistant de Max Born à Göttingen et, après un été à Hambourg, il passa une année à Copenhague sur l'invitation de Niels Bohr. Cette année fut le début d'une profonde amitié avec Bohr. Mais elle […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/wolfgang-pauli/#i_3314

PROTON

  • Écrit par 
  • Nicole d' HOSE
  •  • 4 575 mots

Dans le chapitre « Bosons, fermions et hadrons »  : […] Les ensembles de particules quantiques obéissent à des lois statistiques décrivant le degré d'occupation de leurs états d'énergie. Il en existe de deux sortes : les bosons (souvent particules médiatrices des interactions) de spin entier (en unité Ô), comme les photons qui obéissent à la statistique de Bose-Einstein, et les fermions de spin demi-entier, comme les électrons et les protons qui obéis […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/proton/#i_3314

QUANTIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par 
  • Claude de CALAN
  •  • 5 277 mots
  •  • 6 médias

Dans le chapitre « Effets quantiques microscopiques »  : […] Pour éviter toute confusion, on peut rappeler le vocabulaire : les plus petits constituants de la matière sont les particules élémentaires (photons, électrons, quarks, gluons, etc.). Les protons et neutrons (états liés de quarks et de gluons) s'assemblent pour former les noyaux d'atomes. Entourés d'électrons, ces noyaux forment des atomes, lesquels s'assemblent en molécules . […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-quantique/#i_3314

SEMI-CONDUCTEURS

  • Écrit par 
  • Julien BOK
  •  • 4 772 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « Conductivité électrique »  : […] Les propriétés électriques des solides sont bien comprises grâce à la propriété fondamentale suivante : les électrons d'une bande d'énergie pleine ne peuvent pas être animés d'un déplacement collectif, donc ne peuvent pas engendrer un courant électrique. Cette propriété est une conséquence directe de la mécanique quantique et du principe de Pauli. Une comparaison simple permet de comprendre l'ori […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/semiconducteurs/#i_3314

SPIN ou MOMENT CINÉTIQUE ou ANGULAIRE INTRINSÈQUE

  • Écrit par 
  • Jean-Marc LÉVY-LEBLOND
  •  • 5 385 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « La connexion spin-statistique »  : […] Il existe une relation capitale entre le caractère entier ou demi-entier du spin des quantons d'une certaine espèce – ou de leur hélicité, dans le cas d'une masse nulle – et leur comportement collectif. On sait, en effet, que l'invariance par permutation d'un système composé de quantons identiques conduit à une dichotomie cruciale. On a, d'une part, les systèmes dont les états sont « totalement s […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/spin/#i_3314

STATISTIQUE MÉCANIQUE

  • Écrit par 
  • Berni J. ALDER, 
  • Bernard JANCOVICI
  •  • 5 921 mots
  •  • 8 médias

Dans le chapitre « Statistique de Fermi-Dirac »  : […] Si les particules sont des fermions (c'est-à-dire des particules à spin demi-entier ; cf. particules élémentaires ) identiques (par exemple, des électrons ou des nucléons), le principe de Pauli s'applique (cf. atome , chap. 2). Lorsque les interactions sont négligeables, on peut définir des états qua […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/mecanique-statistique/#i_3314