Astronomie, Univers, Planètes et Satellites du Système Solaire, Pratique de l'Astro, Astrophotographie, Théories Scientifiques 

  • Des particules aux ondes

  • La physique quantique est l'appellation générale d'un ensemble de théories physiques qui s'opposent à celle de physique classique, cette dernière ayant échoué dans la description de l'infiniment petit (atomes, particules) et dans celle de certaines propriétés du rayonnement électromagnétique.
    La physique quantique comprend : l'ancienne théorie des quanta, les postulats de la mécanique quantique, la mécanique quantique non relativiste, la physique des particules, la physique de la matière condensée, la physique statistique quantique, la chimie quantique, les théories candidates à une description de la gravité quantique.
La physique quantique est l'appellation générale d'un ensemble de théories physiques qui s'opposent à celle de physique classique, cette dernière ayant échoué dans la description de l'infiniment petit (atomes, particules) et dans celle de certaines propriétés du rayonnement électromagnétique.
La physique quantique comprend : l'ancienne théorie des quanta, les postulats de la mécanique quantique, la mécanique quantique non relativiste, la physique des particules, la physique de la matière condensée, la physique statistique quantique, la chimie quantique, les théories candidates à une description de la gravité quantique.
 #46040    par bongo
 lundi 22 octobre 2018 à 09:46
Tutiou a écrit :Si je vois comment ça marche pour les valeurs des trois premiers nombres quantiques, mais quand j'ai vu ton post :
bongo a écrit :On appelle cela une orbitale. En fait deux électrons peuvent occuper la même orbitale, à condition qu'ils n'aient pas le même spin, ce qui est possible puisque ces électrons sont des fermions, de spin 1/2, donc il y a deux états de spin possible.
Du coup je me suis dit qu'il y aurait un problème sur la deuxième orbitale, qui est occupée par huit électrons, et comme la valeur du spin ne peut être que de -1/2 ou de 1/2... Bref, un malentendu !

Mais merci de tout reprendre en détail Y-16
Et pour continuer... on peut faire la couche n=3.

Donc comme d'habitude, on a 3 valeurs possibles pour l (0, 1 et 2).
n=3, et l=0, ben... m=0, et donc une orbitale occupée par 2 électrons de spin 1/2 et -1/2 soit
sous-couche 3s
(3,0,0,+1/2) et (3,0,0,-1/2)

n=3 et l=1, on a trois possibilités pour m (-1,0,+1), donc 3 orbitales occupées par... 6 électrons :
sous-couche 3p
(3,1,1,+1/2) et (3,1,1,-1/2)
(3,1,0,+1/2) et (3,1,0,-1/2)
(3,1,-1,+1/2) et (3,1,-1,-1/2)

n=3 et l=2, 5 possibilités pour m (-2,-1,0,+1,+2), donc 5 orbitales occupées par 10 électrons :
sous-couche 3d
(3,2,2,+1/2) et (3,2,2,-1/2)
(3,2,1,+1/2) et (3,2,1,-1/2)
(3,2,0,+1/2) et (3,2,0,-1/2)
(3,2,-1,+1/2) et (3,2,-1,-1/2)
(3,2,-2,+1/2) et (3,2,-2,-1/2)

Donc sur la couche 3, on a 2 + 6 + 10 = 18 électrons possibles.
Sachant que la période 3 ne contient que 8 éléments (Sodium à Argon = remplissage des couches 3s et 3p), la sous-couche 3d ne sera remplie que dans la période 4 dans les métaux de transition. (et là il faut invoquer la règle de Hund.
 #46041    par bongo
 lundi 22 octobre 2018 à 10:31
lodeli a écrit :Elle concerne les condensats de Bose Einstein.
Un des éléments fondamentaux de la physique quantique est la dualité onde/matière. On sait qu'une onde électromagnétique peut être considérée comme un flux de photons dont on sait calculer l'équivalence. Cette dualité permet d'étudier les ondes sous différents aspects, mais apparaît a priori plus comme une notion théorique que comme une réalité physique.
En fait on parle plutôt de la dualité onde/corpuscule, vu que la matière peut très bien se comporter de manière ondulatoire (son, vague de l’océan, houle, etc…)
On ne se base plus sur la dualité comme postulat de la mécanique quantique… mais le postulat de base c’est la fonction d’onde qui décrit tout ce que l’on peut savoir d’une particule (c’est son état quantique). Tout le reste, et notamment le comportement ondulatoire ou corpusculaire, ou les deux à la fois (voir par exemple l’expérience d’interférence de la double fente où une seule particule à la fois est envoyée). Mais c’est bien une réalité physique et non une notion purement théorique, puisque l’on observe bien des comportements où il n’y a qu’une seule particule, mais qui réagit… comme une onde… je pense à l’expérience d’interférométrie à un seul photon (ou interféromètre de Mach-Zehnder https://fr.wikipedia.org/wiki/Interf%C3 ... ch-Zehnder)
lodeli a écrit :Pourtant la transformation de particules en condensat qui intervient lorsqu'on dépasse le zéro absolu (autre grand mystère) ressemble vraiment à une réalité physique qui expliquerait la dualité o/m.
Alors pas mal d’inexactitude…
Tout d’abord, on ne dépasse pas le zéro absolu… c’est la température la plus froide possible. En effet, la température c’est la moyenne de l’énergie cinétique des particules, à l’état gazeux c’est liée à la vitesse moyenne des particules, dans un solide, c’est l’énergie de vibration des atomes dans le réseau cristallin. La température correspondant au zéro absolu, est une température correspondant à un état où les particules sont de plus basse énergie où elles sont immobiles.

Le condensat de Bose-Einstein est un état de la matière, qui lorsque l’on est en deçà d’une certaine température, le gaz, ou le liquide ne se comporte plus comme un gaz ou un liquide classique, mais comme un fluide quantique (toutes les particules ont exactement le même état quantique), on a par exemple l’Hélium superfluide.
lodeli a écrit :comment se fait-il que cette transformation n'apparaisse concrètement que dans une situation de froid infini (voire d'énergie négative) alors que la théorie qui en découle s'applique systématiquement et plutôt en rapport avec des énergies élevées.
Pour que toutes les particules composées de bosons soient dans le même état quantique, il faut qu’ils soient dans le même état quantique… et spontanément… c’est quand les particules sont de plus basse énergie. Une fois dans l’état de plus basse énergie, il ne faut pas exciter ces particules pour qu’elles passent au niveau supérieur, ça se ferait par collision, par excitation par une radiation etc… donc quand on supprime tout ça, c’est en général à basse température. Ceci dit, il y a par exemple des états superfluides sur des étoiles à neutron ou naines blanches (mais eux sont à haute température par rapport à ce que nous connaissons couramment, des millions de degrés), mais l’énergie cinétique des particules n’est pas suffisante pour exciter les particules au niveau suivant.
lodeli a écrit :C'est pour moi un grand mystère de la physique quantique qui de toute façon m'apparaît pour moi que comme un ensemble de grands mystères.
C’est contre-intuitif en effet.

 Sujets similaires

 Stats

 Dernier message

Nouveau message La sensibilité aux ondes électromagnétiques
par Rayon de soleil » dimanche 11 décembre 2016 à 12:35 » In Autres sujets
3 Réponses 
 624 Vues
 Dernier message de kyss191
 mardi 20 décembre 2016 à 11:01
7 Réponses 
 1010 Vues
 Dernier message de cobra-san
 dimanche 8 octobre 2017 à 23:52
Nouveau message Les quatre familles de particules élémentaires
par Cordalement » mardi 19 juillet 2016 à 17:37 » In Autres théories
9 Réponses 
 1470 Vues
 Dernier message de Edji
 lundi 25 juillet 2016 à 18:53