ÉTAT QUANTIQUE

Articles

• PARTICULES ÉLÉMENTAIRES

  • Écrit par Maurice JACOB et Bernard PIRE
  • 8 172 mots
  • 12 médias
  ...(doit changer de signe) par échange de deux particules. Cela interdit à deux particules identiques (deux électrons, par exemple) de se trouver dans le même état : d'où l'existence d'une structure atomique où les électrons se rangent sur différents niveaux d'énergie, en couches successives, dans les atomes...

• ATOME

  • Écrit par José LEITE LOPES
  • 9 140 mots
  • 13 médias
  – La seconde conséquence importante des postulats de Bohr est la formule qui détermine l'énergie de l'atome dans un état quantique défini par le nombre quantique n :

  

  Cette relation est déduite des équations (2), (4), et de l'expression de l'énergie totale de l'électron :

  

• BANDES D'ÉNERGIE THÉORIE DES

  • Écrit par Daniel CALÉCKI
  • 946 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 ∼ 10²³) pour construire un solide et qu'on oublie l'interaction entre...

• BOSONS ET FERMIONS

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 1 709 mots
  • 1 média
  ...(1858-1947) avait décrit dès 1900. Complétée par les travaux d’Albert Einstein, cette découverte amène à considérer que les ensembles de bosons obéissent à une loi statistique, dite de Bose-Einstein, qui énonce que la probabilité d'occupation d'un état d'énergie E à température T est inversement...

• DÉGÉNÉRESCENCE, physique

  • Écrit par Viorel SERGIESCO
  • 641 mots

  Terme utilisé dans différents domaines de la physique. Un niveau énergétique est dit dégénéré lorsque plusieurs états d'un même système (atome, électron,etc.) possèdent une même énergie tout en différant les uns des autres par d'autres caractères.

  La dégénérescence est un ...

• ÉLECTRONS

  • Écrit par Jean-Eudes AUGUSTIN et Bernard PIRE
  • 6 657 mots
  • 5 médias

  L'électron est une particule élémentaire stable. Il possède une charge électrique négative et une très petite masse (près de 2 000 fois plus petite que celle de l'atome le plus léger, l'hydrogène). Il a un moment angulaire propre appelé spin, égal à h/4π (h étant la...

• ÉNERGIE - La notion

  • Écrit par Julien BOK
  • 7 543 mots
  • 4 médias
  Ainsi, en mécanique quantique, l'énergie apparaît comme une grandeur fondamentale qui caractérise l'état physique d'un système.

• ÉTAT, physique atomique et nucléaire

  • Écrit par Pierre MOYEN
  • 216 mots

  Description la plus complète d'un atome ou d'un noyau. Dans le formalisme de Heisenberg, un état correspond à un vecteur propre de la matrice décrivant le système.

  À un état correspond une valeur de l'énergie et une seule, que le système soit placé ou non dans un champ extérieur, mais...

• INTRICATION QUANTIQUE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 2 074 mots
  • 3 médias
  ...vérifiées expérimentalement. Prenons l'exemple d'un photon qui peut être polarisé dans deux directions, que nous appellerons nord et est ; chacun de ces états de polarisation est représenté par une fonction d'onde que nous noterons N et E. Le principe de superposition stipule que toute combinaison...

• MATIÈRE (physique) - États de la matière

  • Écrit par Vincent FLEURY
  • 5 805 mots
  • 4 médias
  ...certains objets quantiques, les bosons, obéissent à un type de statistique, appelé statistique de Bose-Einstein, qui leur permet d'occuper « à plusieurs » le même état quantique. Dans cette circonstance, on peut placer une quantité macroscopique de matière dans un état quantique collectif, cohérent, unique....

• NUCLÉAIRE (PHYSIQUE) - Noyau atomique

  • Écrit par Luc VALENTIN
  • 10 181 mots
  • 19 médias

  La découverte d'un noyau minuscule au centre de l' atome date du début du siècle (Rutherford, 1911), mais c'est celle du neutron (Chadwick, 1932) qui lança la physique nucléaire sur ses bases actuelles. Depuis lors, en effet, on admet qu'un noyau de numéro atomique Z et...

• PHOTONS TWISTÉS

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 356 mots

  Le phénomène d'intrication des états quantiques est aujourd'hui un des domaines les plus actifs de la physique où des résultats souvent inattendus paraissent chaque mois. Ainsi, des physiciens autrichiens ont récemment conçu et réalisé une nouvelle technique d'intrication qui met en jeu des ...

• POMPAGE OPTIQUE

  • Écrit par Alfred KASTLER
  • 4 242 mots
  • 3 médias

  Le pompage optique est un procédé qui permet de changer d'une manière appréciable les valeurs des populations des états quantifiés des atomes, des molécules et des ions (on désigne par le mot « population » le nombre d'atomes dans un état quantique donné). On peut ainsi créer une distribution de...

• QUANTIQUE PHYSIQUE

  • Écrit par Claude de CALAN
  • 5 273 mots
  • 6 médias
  Les différents états d'un système physique sont représentés par les éléments d'un espace vectoriel, c'est-à-dire des objets mathématiques qui peuvent être ajoutés les uns aux autres, et multipliés par des nombres (cf. algèbre linéaire).

• SEMI-CONDUCTEURS

  • Écrit par Julien BOK
  • 4 741 mots
  • 8 médias
  ...température, les niveaux occupés sont les plus bas en énergie. Mais les électrons obéissent à la statistique de Fermi-Dirac, c'est-à-dire qu'un état quantique donné ne peut être occupé que par un seul électron (principe d'exclusion de Pauli). Selon le nombre d'électrons de chaque atome, les différentes...

• SPIN ou MOMENT CINÉTIQUE ou ANGULAIRE INTRINSÈQUE

  • Écrit par Jean-Marc LÉVY-LEBLOND
  • 5 337 mots
  • 1 média
  ...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 symétriques », c'est-à-dire invariants par toute permutation. Les quantons correspondants sont appelés bosons, car...

• STATISTIQUE MÉCANIQUE

  • Écrit par Berni J. ALDER et Bernard JANCOVICI
  • 5 852 mots
  • 8 médias
  ...électrons ou des nucléons), le principe de Pauli s'applique (cf. atome, chap. 2). Lorsque les interactions sont négligeables, on peut définir des états quantiques à une particule, et le principe de Pauli dit alors qu'il ne peut y avoir que zéro ou une particule dans chacun de ces états quantiques...

• SUPRACONDUCTIVITÉ

  • Écrit par Julien BOK
  • 5 849 mots
  • 13 médias
  ...Cooper ainsi formées ont un spin total de 0 ou 1, (↑↓) ou (↑↑), et sont donc des bosons. En dessous d’une température critique T_C, ils se condensent progressivement dansl’état quantique fondamental, celui de plus basse énergie, la condensation de Bose-Einstein. Cet état est « superfluide ».

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