Fiches de cours 2017-2018

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Physique quantique I

PHYS-313

Enseignant(s) :

Savona Vincenzo

Langue:

Français

Résumé

L'objectif de ce cours est de familiariser l'étudiant avec les concepts, les méthodes et les conséquences de la physique quantique.

Contenu

Eléments historiques: 

  1. Eléments historiques: 
    - Le spectre du corps noir (Planck, 1900)
    - Le photon (Einstein, 1905; Compton, 1923)
    - Les états stationnaires des atomes (Bohr, 1913)
    - Les probabilités de transition (Einstein, 1916)
    - la dualité onde-particule (Einstein, de Broglie, Bohr) 
  2. La mécanique ondulatoire et l'équation de Schrödinger
  3. La quantification canonique et l'équation de Heisenberg
  4. L'oscillateur harmonique
  5. Formulation générale de la mécanique quantique
  6. Le processus de mesure: observables, probabilités, représentations
  7. Quelques problèmes simples en dimension 1
  8. Potentiel central, moment cinétique et atome d'hydrogène
  9. Le spin
  10. Addition de moments cinétiques
  11. Rappèl mathématique: Espaces de Hilbert et algèbre linéaire. Théorie des distributions (fonctions généralisées)

Mots-clés

Mécanique quantique, équation de Schrödinger, principe d'incertitude de Heisenberg, fonction d'onde, oscillateur harmonique, atome d'hydrogène, spin

Compétences requises

Cours prérequis indicatifs

Cours de base de physique et mathématique du 1er cycle

Le cours SHS "Philosophie, épistémologie et histoire des sciences : La philosophie de la nature : physique et philosophie au XXe siècle" (HUM-315) donné par le Prof. M.-A. Esfeld, pourrait constituer un intéressant complément pour approfondir certains aspects interprétatifs de la physique quantique.

Concepts importants à maîtriser

Connaissance solide et pratique de l'analyse et de l'algèbre linéaire (traitées dans les cours de base de mathématique).

Acquis de formation

A la fin de ce cours l'étudiant doit être capable de:

Compétences transversales

Méthode d'enseignement

Ex cathedra. Exercices préparés en classe.

Travail attendu

Participation au cours. Résolution des séries d'exercices durant les heures d'exercices. Réviser régulièrement les notes de cours à la maison.

Méthode d'évaluation

Examen final écrit. Un test de contrôle facultatif durant le semestre.

Encadrement

Office hours Non
Assistants Oui
Forum électronique Oui

Ressources

Bibliographie

  1. "Mécanique Quantique I-II", Cohen-Tannoudji, Diu, Lahoë (Hermann);
  2. "Modern Quantum Mechanics", J.J. Sakurai (Addison Wesley, 1994)
  3. "Quantum Mechanics", Landau, Lifshits (Butterworth-Heinemann, 1981)

Ressources en bibliothèque
Polycopiés

Tout le matériel disponible est publié sur le moodle du cours.

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    • Matière examinée
      Physique quantique I
    • Cours
      3 Heure(s) hebdo x 14 semaines
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      2 Heure(s) hebdo x 14 semaines

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