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fermions, principe d'exclusion

  1. alovesupreme

    Date d'inscription
    mars 2006
    Messages
    2 008

    fermions, principe d'exclusion

    Bonjour,

    Pour les fermions, on a un principe qui interdit à 2 fermions dans un même état de se trouver au même endroit(et ceci indépendemment de la notion de charge).
    On s'attendrait donc à ce qu'il y aie au niveau classique une force de répulsion qui le leur interdise.
    Je ne trouve pas cette notion.

    Quelq'un porrait il m'éclairer?
    le principe d'exclusion autorise t il la presence en 2 endroits differents mais séparés par un epsilon infinitesimal?

    merci.


     


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  2. obi76

    Date d'inscription
    mai 2007
    Localisation
    Paris
    Âge
    29
    Messages
    12 412

    Re : fermions, principe d'exclusion

    Citation Envoyé par alovesupreme Voir le message
    Bonjour,

    Pour les fermions, on a un principe qui interdit à 2 fermions dans un même état de se trouver au même endroit(et ceci indépendemment de la notion de charge).
    On s'attendrait donc à ce qu'il y aie au niveau classique une force de répulsion qui le leur interdise.
    Je ne trouve pas cette notion.

    Quelq'un porrait il m'éclairer?
    le principe d'exclusion autorise t il la presence en 2 endroits differents mais séparés par un epsilon infinitesimal?

    merci.
    Au niveau classique, si tu ne passe pas à travers ton plancher c'est justement grâce à ça, donc tu le ressens au quotidien cette force ^^

    Et oui ils peuvent être juxtaposés, comme dans le noyau d'un atome où 2 protons peuvent être "collés".
     

  3. alovesupreme

    Date d'inscription
    mars 2006
    Messages
    2 008

    Re : fermions, principe d'exclusion

    Salut

    Ca me semble surtout lié à la répulsion entre électrons liée à leur charge plutot qu'au principe d'exclusion.
     

  4. obi76

    Date d'inscription
    mai 2007
    Localisation
    Paris
    Âge
    29
    Messages
    12 412

    Re : fermions, principe d'exclusion

    Globalement un atome est neutre donc le champ engendré (théorème de gauss) est nul à l'extérieur de celui-ci......donc aucune force de répulsion
     

  5. alovesupreme

    Date d'inscription
    mars 2006
    Messages
    2 008

    Re : fermions, principe d'exclusion

    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    Globalement un atome est neutre donc le champ engendré (théorème de gauss) est nul à l'extérieur de celui-ci......donc aucune force de répulsion

    Bonsoir,

    Donc à basses températures les atomes ne s'interpenetrent pas en raison du principe d'exclusion, plus qu'à cause d'une répulsion entre électrons des couches extérieures?

    Bon j'en doute beaucoup, mais dans ce cas le principe d'exclusion s'exprime par la nullité d'un anticommutateur. Par quel formalisme passe t on alors à un "éloignement" des fermions?

    merci pour plus de précisions.
     


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  6. Gwyddon

    Date d'inscription
    octobre 2004
    Localisation
    Karlsruhe (Allemagne)
    Âge
    29
    Messages
    18 716

    Re : fermions, principe d'exclusion

    Citation Envoyé par alovesupreme Voir le message
    Bon j'en doute beaucoup, mais dans ce cas le principe d'exclusion s'exprime par la nullité d'un anticommutateur. Par quel formalisme passe t on alors à un "éloignement" des fermions?

    merci pour plus de précisions.
    Tu peux écrire un terme de pression dite quantique, qui est responsable de cet éloignement
    Dernière modification par Gwyddon ; 19/08/2007 à 00h18.
    gg --> H --> gamma gamma => Nobel !
     

  7. alovesupreme

    Date d'inscription
    mars 2006
    Messages
    2 008

    Re : fermions, principe d'exclusion

    Citation Envoyé par Gwyddon Voir le message
    Tu peux écrire un terme de pression dite quantique, qui est responsable de cet éloignement

    Bonsoir,

    Existe t il un argument autre que statistique qui feraient se repousser 2 fermions?
     

  8. alovesupreme

    Date d'inscription
    mars 2006
    Messages
    2 008

    Re : fermions, principe d'exclusion

    Bonjour,

    J'ai un peu de mal à formuler ma question mais ca revient um peut à ca:
    Chaque fois qu'on observe une répulsion entre fermions ou qu'on a des fermions refusant de se coller, on trouve un lagragien avec des termes d'interaction ou apparaissent des charges et des bosons de jauge responsables de la repulsion. Cette repulsion n'apparait pas directement comme liée au caracrere anticommutant des fermions.
    C'est pourquoi je me posais la question de l'existence d'une repulsion purement fermionique.

    pour 2 fermions on a une fonction d'onde F(x,y) antisymétrique). F(x,x) = 0
    Si j'observe l'un d'eux en x=0, que peut on en conclure pour l'autre g(y)?
    g(0) = 0 bien sur, mais g'(0)? la probabilité que l'autre particule soit au voisinage de 0 est quasi nulle (si g est continue). Ceci justifie t il une appellation de "repulsion fermionique"
     

  9. Anacarsis_47

    Date d'inscription
    août 2006
    Localisation
    Netherlands
    Messages
    1 114

    Re : fermions, principe d'exclusion

    le principe d'exclusion est un phénomène purement quantique, il n'a pas d'analogie classique. Deux fermions ne peut pas se trouver au même endroit au même moment et cela se traduit au niveau de leurs fonctions d'onde. Pour les bosons il n'y a pas cette restriction au point de vue des états quantiques.

    cordialement.
     

  10. Gwyddon

    Date d'inscription
    octobre 2004
    Localisation
    Karlsruhe (Allemagne)
    Âge
    29
    Messages
    18 716

    Re : fermions, principe d'exclusion

    Pour en rajouter : c'est dû au concept de particules identiques (plus généralement états identiques). Ce concept n'existe pas en mécanique classique puisque les trajectoires y sont en théorie parfaitement déterminées au niveau microscopique.
    gg --> H --> gamma gamma => Nobel !
     

  11. alovesupreme

    Date d'inscription
    mars 2006
    Messages
    2 008

    Re : fermions, principe d'exclusion

    Citation Envoyé par obi76 Voir le message
    Au niveau classique, si tu ne passe pas à travers ton plancher c'est justement grâce à ça, donc tu le ressens au quotidien cette force ^^
    Bonsoir,

    A la question "pourquoi ne peut on traverser les murs", un forumeur avait répondu que la probabilité de traverser par effet tunnel la barriere de potentiel qui nous en empeche, est quasi nulle!

    Globalement un atome est neutre donc le champ engendré (théorème de gauss) est nul à l'extérieur de celui-ci......donc aucune force de répulsion
    Ma question est alors celle-ci: de quelle nature est le potentiel de la barrière, quel est son origine?
     

  12. obi76

    Date d'inscription
    mai 2007
    Localisation
    Paris
    Âge
    29
    Messages
    12 412

    Re : fermions, principe d'exclusion

    par exemple tu prend une diode à effet tunnel, il existe un GAP entre les 2 couches semi-conductrices, donc tout électron voulant passer d'une couche à l'autre devra avoir AU MOINS l'énergie du GAP.
    Hé bien on montre que la probabilité qu'un électron n'ayant pas cette énergie puisse passer de l'autre coté du GAP est non nulle.

    Quant à traverser un mur, c'est une image que je n'aime pas car c'est déduire des lois statistiques de la mécanique quantique du point de vue macroscopique. Or Du point de vue macroscopique il se passe des choses qui ne sont pas forcément prises en compte en quantique.
    Désolé pour cette séparation microscopique / macroscopique / astronomique , bien qu'on s'évertue à relier les 3, la mécanique quantique utilisée maintenant, la mécanique tout court et la mécanique céleste resteront pour moi (tels que je les connais actuellement) séparés, et prendre les lois de l'une pour déterminer des effets sur l'autre me paraissent fortement discutable.

    Justement (pour en finir avec ta première question), le principe d'exclusion constitue en soi un potentiel infranchissable, tu ne peux pas superposer 2 fermions MAIS tu peux retrouver un fermion de l'autre coté, malgré le fait qu'ils ne peuvent se trouver au même endroit.
    La probabilité qu'un seul fermion puisse passer est déjà faible, alors imagine pour un verre d'eau passer à travers la table (et en plus ça dépend de sa vitesse). CQFD
     

  13. alovesupreme

    Date d'inscription
    mars 2006
    Messages
    2 008

    Re : fermions, principe d'exclusion

    Bonjour OBI76

    et merci pour ces précisions.
     

  14. Barmecides

    Date d'inscription
    mai 2007
    Messages
    264

    Re : fermions, principe d'exclusion

    Citation Envoyé par alovesupreme Voir le message
    J'ai un peu de mal à formuler ma question mais ca revient um peut à ca:
    Chaque fois qu'on observe une répulsion entre fermions ou qu'on a des fermions refusant de se coller, on trouve un lagragien avec des termes d'interaction ou apparaissent des charges et des bosons de jauge responsables de la repulsion. Cette repulsion n'apparait pas directement comme liée au caracrere anticommutant des fermions.
    C'est pourquoi je me posais la question de l'existence d'une repulsion purement fermionique.
    Bonjour,

    je ne sais pas s'il y a reellement repulsion entre fermions lorsqu'ils ne sont pas dans le meme etat, mais le fait que deux fermions ne puissent pas se trouver dans le meme etat quantique peut etre lie au caractere anti-commutant des fermions. En effet :
    - pour creer un fermion, on applique l'operateur de creation :
    - pour creer un second fermion dans le meme etat, on applique a nouveau car
     


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