Nouvelle maquette à compter de Sept. 2021

Acquérir les bases de la mécanique quantique pour comprendre les applications modernes en physique-chimie.

20 h de cours – 16 h de TD

Contenu détaillé :

Ce cours présente les principaux phénomènes et concepts de la physique quantique (dualité onde/corpuscule, quantification de l’énergie, principe d’incertitude, systèmes à deux niveaux, moment cinétique intrinsèque…), illustrés par des cas concrets d’applications en physique-chimie.

Concepts de mécanique quantique abordés :

Introduction historique et rappels sur la dualité onde-corpuscule, fonction d’onde, équation de Schrödinger, paquet d’ondes

Description générale d’un système quantique (espace de Hilbert, processus de mesure, systèmes à deux niveaux, couplage et résonance)

Postulats de la mécanique quantique, notions d’observables, commutation et relation d’incertitude de Heisenberg

Formalisme de Dirac

Moment cinétique intrinsèque et orbitale

Exemples d’applications étudiées :

Spin de l’électron et Résonance Magnétique Nucléaire

Quanta et laser

Microscope à effet tunnel

Liaison chimique, boîte quantique, gaz d’électrons bidimensionnel

Antimatière, détecteurs à particules, tomographie à émission de positrons (PET)

Oscillateur harmonique et spectroscopie infrarouge, capacité calorifique