Introduction à la mécanique quantique

Description

Cet enseignement propose une première immersion dans les concepts fondamentaux de la mécanique quantique, théorie fondamentale pour décrire le comportement de la matière et de la lumière à l’échelle microscopique. Il constitue une base indispensable pour la poursuite d’études en physique moderne (physique atomique, physique du solide, optique quantique, physique des particules…).

Compétences requises

• Bases de mécanique classique.
• Bases d’optique ondulatoire.
• Analyse et équations différentielles.
• Notions de probabilités.

Compétences visées

• Comprendre les postulats de la mécanique quantique.
• Comprendre le concept de fonction d’ondes.
• Modéliser des systèmes quantiques simples.
• Préparer l’étudiant aux cours avancés de L3 (physique atomique, matière condensée…).

Modalités d'organisation et de suivi

• Cours magistral avec illustrations expérimentales.
• Travaux dirigés centrés sur la résolution de l’équation de Schrödinger
• Évaluation basée sur deux Contrôles Continus

Syllabus

1. Crises de la physique classique et naissance de la physique quantique.

Corps noir, effet photoélectrique, effet Compton, expériences de diffraction…

2. Dualité onde-corpuscule et équation de Schrödinger.

Fonction d’onde, interprétation probabiliste, opérateur impulsion, équation indépendante du temps.

3. Potentiels simples à une dimension.

Puits de potentiel (fini et infini), particule libre et barrières de potentiel (effet tunnel), oscillateur harmonique quantique

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