HEISENBERG WERNER KARL (1901-1976)

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Werner Heisenberg

Werner Heisenberg
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Paul Dirac et Werner Heisenberg

Paul Dirac et Werner Heisenberg
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Mécanique quantique

Au moment où Heisenberg arrivait à Copenhague, en 1924, Bohr et Kramers consacraient leurs efforts à l'examen de la portée du principe de correspondance. On peut analyser le mouvement classique des électrons d'un atome en ses composantes périodiques et leurs harmoniques (multiples entiers mω des fréquences ω) et calculer les amplitudes q(1)m, q(2)m de ces composantes, qui déterminent l'intensité et la polarisation du rayonnement classique émis avec la fréquence mω. D'autre part, les fréquences du rayonnement véritablement émis par l'atome dans les transitions quantiques entre ses états stationnaires, d'énergie En, s'expriment comme différences (divisées par la constante de Planck h) entre les énergies de ces états :

Le principe de correspondance consiste à associer judicieusement chaque fréquence quantique ωnn à une fréquence classique mω et à postuler que chaque amplitude classique donne, sinon la vraie valeur, du moins l'ordre de grandeur de l'amplitude quantique correspondante qnn(i). Cette méthode purement heuristique avait déjà donné de remarquables résultats. Après s'être fait la main en l'appliquant à la polarisation du rayonnement de fluorescence, Heisenberg aida Kramers à résoudre le problème plus général de la dispersion du rayonnement traversant un milieu matériel, c'est-à-dire du calcul du rayonnement diffusé par le milieu en fonction des propriétés optiques des atomes qui le composent. À chaque composante du mouvement propre des électrons, de fréquence mω, sont associées des amplitudes « induites » f (ik)m, déterminant la contribution de cette composante à la diffusion du rayonnement incident ; ces amplitudes sont du type :
Les amplitudes quantiques correspondantes doivent alors se mettre sous la forme :
Heisenberg remarqua qu'une telle relation (dans une algèbre dont les grandeurs q, f sont représentées par les « matrices » ou tableaux des composantes qnn, fnn) pouvait formellement être considérée comme la représentation d'un « produit » f (ik) = q(i)q(k), c'est-à-dire que cette relation [...]

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Écrit par :

  • : professeur à l'Institut nordique de physique atomique théorique, Copenhague

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Pour citer l’article

Léon ROSENFELD, « HEISENBERG WERNER KARL - (1901-1976) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 13 juillet 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/werner-karl-heisenberg/