Quantique, fondements et applications - de boeck superieur - 9782804107789 -
Quantique, fondements et applications 

Quantique, fondements et applications
Avec 250 exercices et problèmes résolus

Cet ouvrage, découpé en 20 leçons quasi autonomes, rassemble tes fondements et les applications de la quantique.Qu'est-ce-que la quantique ?Dans la première leçon, on présente la quantique, en soulignant les aspects historiques et épistémologique de cette discipline, et en rappelant ses nombreuse, implications, non seulement en physique atomique en moléculaire, [...]
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Auteur : 

Editeur : De Boeck Superieur

Date parution :

Reliure :
Broché
Nbr de pages :
1078
Dimension :
21 x 27 x 4 cm
Poids :
1905 gr
ISBN 10 :
2804107787
ISBN 13 :
9782804107789
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Quel est le sujet du livre "Quantique, fondements et applications"

Cet ouvrage, découpé en 20 leçons quasi autonomes, rassemble tes fondements et les applications de la quantique.

Qu'est-ce-que la quantique ?
Dans la première leçon, on présente la quantique, en soulignant les aspects historiques et épistémologique de cette discipline, et en rappelant ses nombreuse, implications, non seulement en physique atomique en  moléculaire, mais aussi en physique nucléaire, en chimie en physique de la matière condensée et dans le domaine émergent des nanosciences.

Aspects fondamentaux et applications
Le fil conducteur de l'ouvrage peut être résumé par le slogan « un maximum de physique avec un minimun de formalisme ». Ainsi, en appliquant l'équation de Schrodinger à des systèmes unidimensionnels, sont rapide ment abordés les effets de confinement, de quantification de tunnel et de diffusion. Dans ce contexte, l'évolution, le déterminisme, l'indiscernabilité, la superposition d'états et l'intrication, qui sont analysés en détail dans la seconde moitié de l'ouvrage, sont très tôt considérés.
En outre, sont examinés les 'progrès considérables apparus au cours des dernières décennies, tant sur le plan fondamental, avec la levée des divers paradoxes, que sur le développement de l'optique quantique et des multiples applications en métrologie. L'ouvrage se termine par une ouverture relativiste rendue nécessaire par les progrès qu'ont permis, sur le plan de la pensée et des applications, la théorie de Dirac et l'électrodynamique quantique.

De nombreux exemptes, plus de 250 exercices et problèmes résolus

L'ouvrage s'adresse d'abord aux étudiants de licence (L2, L3) et de la première année du master (M1), mais sa présentation didactique, avec ses nombreux exemples et ses 250 exercices et problèmes résolus, ainsi que l'accent mis sur le développement historique et épistémologique, devraient aussi intéresser les candidats aux concours, de l'enseignement (CAPES, agrégations, etc.), et plus largement toutes les personnes concernées par la physique et son impact dans toutes les autres disciplines scientifiques voire même en philosophie.


Auteurs :

José-Philippe Pérez est professeur émérite de l'Université de Toulouse, UPS-IRAP.

Robert Carles est professeur à l'Université de Toulouse, UPS-CEMES.

Olivier Pujol
est maître de conférences à l'Université de Lille, LOA.

Cet ouvrage met l'accent sur les fondements scientifiques et sur les applications concrètes et quantitatives de la physique quantique, en 20 leçons structurées, illustrées par de nombreux exemples et prolongées par 250 exercices et problèmes résolus.

L’originalité réside

i)   dans le découpage du cours en 20 leçons de type leçons de physique de l’oral de l’agrégation,

ii)  avec un minimum de formalisme et un maximum d’applications physiques concrètes. 

iii)      l’aspect historique et épistémologique est abordé, ce qui est en général exclu dans les ouvrages concurrents

iv) 250 exercices et problèmes résolus

v) Suite de la série d'ouvrages de M. Perez chez Dunod




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Sommaire et contenu du livre "Quantique, fondements et applications - Avec 250 exercices et problèmes résolus"

Table des matières Table des matières v Avant-Propos xi Notations et symboles xiv Constantes fondamentales xiv Notations . xv Alphabetgrec . . . . . . . XVll Multiples en notation scientifique. xvii Les grands noms de la physique xviii La quantique en vingt questions xl Leçons 1 1 Qu'est-ce que la quantique? 3 Les fondements de la physique classique 4 LaconstantedePlanck . . . . . . . . . 8 Les quatre interactions fondamentales 16 Les concepts de la quantique .. 19 Les fondements de la quantique. . . . 22 Les applications de la quantique ... 26 Les différentes synthèses en physique 30 2 Le photon: première approche 37 Rappel sur les ondes électromagnétiques 38 Rayonnement du corps noir 44 Effet photoélectrique . . . . . . . . . 46 Effet Compton . 50 Autres interactions lumière-matière 55 Détection et atténuation d'un rayonnement 58 3 Quantification de l'énergie des atomes 69 Spectre de raies de l'atome d'hydrogène 70 Interprétation historique de Bohr . . . 71 Atomes hydrogénoïdes et muoniques 74 Excitation des atomes .... 77 Limites du modèle de Bohr 83 4 Relation de de Broglie. Inégalités d'Heisenberg 91 Hypothèse fondamentale de Louis de Broglie . 91 Confirmations expérimentales. 96 Interprétation probabiliste ... 103 Groupe d'ondes de probabilité 107 Inégalités spatiales d'Heisenberg 110 Effetsdephase. .......... 115 5 Équation de Schrodinger. États libres 127 Équation de 5chrodinger non relativiste 128 Courantdeprobabilité . . . . . . . . . . 133 États stationnaires d'W1. objet physique. 135 États libres à W1.e dimension . 137 Flux d'objets physiques libres 140 Réflexion et transmission sur W1.e marche 143 Applications . 155 6 Effet tunnel et diffusion à une dimension 165 Mise en évidence expérimentale. . . 166 Transmission par effet tunnel ., . . 168 Facteur de transmission en intensité 171 Interprétation de divers phénomènes. 174 Applications de l'effet tunnel 178 Diffusion à W1.e dimension . 183 Analyse matricielle . . . . . 187 7 Confinement quantique à une dimension 195 Approches classique et quantique. . . 195 Puits rectangulaire infiniment profond . 197 Approximation classique . 202 Puits quantique de profondeur finie 204 Exemples physiques de puits .... 209 Mesures des grandeurs dans un état confiné 212 Représentation en quantité de mouvement 214 8 Oscillateur harmonique et excitations élémentaires 225 Oscillateur harmonique en physique classique 225 Oscillateur harmonique en quantique 227 Exemples et ordres de grandeur . 232 Spectrométries de vibration ... 237 9 Systèmes à plusieurs dimensions 249 Systèmes à variables séparables . 250 Prise en compte des symétries . 251 Système 0 D et boîte quantique 255 Système ID et fil quantique .. 258 Système 2 D et puits quantique 265 Systèmes3D........ 271 Réflexion et transmission. . . . 277 10 Couplage de puits quantiques: de l'atome au solide 291 Couplage de deux oscillateurs mécaniques ... 291 Couplage par effet tunnel de deux puits quantiques 301 Comparaison des cas classique et quantique. 312 Autres exemples de couplage . 313 Chaîne périodique d'oscillateurs classiques . . . . . 316 Couplage tunnel d'une chaîne périodique de puits. 319 11 Systèmes à deux états 333 États de polarisation de la lumière 334 Système de deux puits quantiques 338 Système qw:ilconque à deux états . 342 Application aux liaisons moléculaires 347 Systèmes à N états. Applications au solide 351 Échange et interférence quantiques ..... 357 12 Rotation et moment cinétique 369 Faits expérimentaux '' 369 Rotateur plan . 371 Moment cinétique orbital 376 Rotations moléculaires .. 382 Fluides quantiques en rotation 385 Effets de phase . 392 13 Spin et magnétisme 405 Moments magnétiques et effet Zeeman . 405 Moment cinétique intrinsèque ou spin 411 États de spin des systèmes. Qubit ... 413 Moment cinétique total d'un système 419 14 Atomes, noyaux et agrégats 433 Système à champ central 434 Atome d'hydrogène ... 435 Atomes à plusieurs électrons 447 Spectrométrie atomique .. . 454 Structures nucléaires . . 458 Nano-objets et agrégats. 463 États de diffusion .... 466 15 Absorption et émission. Coefficients d'Einstein 483 Processus d'interaction rayonnement-atome 484 Émission induite et loi de Planck . . . . 488 Amplification d'une onde par un milieu 494 Lasers et horloges atomiques .. 501 16 Battements, transitions et résonance 515 Évolution de l'état quantique d'un système 516 Évolution d'un système à deux états .. 521 Oscillations de Rabi et interaction faible 528 Effets Josephson . 531 Transition entre deux états . 536 Transition par une perturbation sinusoïdale. 542 Résonancemagnétique ............. 549 17 Équation d'Heisenberg. États quasi classiques. Relaxation 563 Évolution des grandeurs physiques. 563 Invariances et lois de conservation 567 Théorème d'Ehrenfest . 570 États cohérents quasi classiques. 573 Relaxation ............ 577 18 Intrication, mesure et décohérence 597 Intrication et corrélations à distance 598 Argument EPR et inégalités de Bell . 603 Tests expérimentaux de non-séparabilité. 607 Communication quantique . 613 Opérateur et matrice statistique . 618 Mesure, décohérence et information 623 Tests de cohérence quantique 630 19 Optique quantique 645 Interféromètre d'Hanbury Brown et Twiss . 645 Expériences à un photon . . . 648 Coalescence de deux photons 657 Statistique de photons .... 659 Interféromètre HBT en optique quantique 667 Quantification du champ électromagnétique 673 États quasi classiques et états comprimés ., 687 20 Quantique relativiste 703 La relativité restreinte en quantique 703 Équation de Schrodinger-Klein-Gordon 707 ThéoriedeDirac. . . . . . . . . 713 Théorie quantique des champs ..... 726 Annexes 745 1 Outils mathématiques de base 747 Nombres complexes . 747 Fonctionshyperboliques . . . . . . . . . . . . . 748 Développements limités au voisinage de zéro . 749 Matrices . 751 2 Lagrangien et hamiltonien 759 Lagrangienclassique . . . . . . . . . . . 759 Hamiltonien classique ' . . . . . . . . 762 Lagrangien et hamiltonien d'une charge 766 3 Analyse de Fourier 771 Séries de Fourier de fonctions périodiques. 771 Transformation de Fourier . 773 Extension aux distributions . . . . . 779 Notations particulières en quantique 780 4 Espaces de Hilbert 783 Espaces hermitiens . . . . . . . 783 Bases orthonormées. . . . . . . 785 Opérateurs linéaires hermitiens 786 Inégalités............. 789 Représentations dans des bases continues 791 5 Lois de probabilité 795 Langage des probabilités . 795 Probabilités .... 796 Variables aléatoires 798 Lois de probabilité 801 6 Simulation en quantique 807 Diffraction et interférence . 808 Marche ou saut d'énergie potentielle 814 Barrière rectangulaire . . . . . . . 818 Transmission tunnel résonnante . 822 États confinés . 830 Énergie potentielle continue . . 835 Rampe d'énergie potentielle . . 848 Atomes hydrogénoïdes . . . . . 849 i· i' Çorrection des exercices et problèmes 858 Bibliographie 1067 Index 1069

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