Introduction à la physique quantique

[marg0411]

Bonjour,

En 2ème année d'ingénieur de gestion, mon cours de physique se divise en deux parties.

Partie 1: Electricité
Partie 2: Physique moderne (quantique, nucléaire et relativiste).

Je n'arrive pas à comprendre les liens du cours.
Y a-t-il un lien entre les deux parties du cours ? La physique quantique essaie-t-elle de s'éloigner des principes vu en électricité ? (Les électrons dont on parle en électricité ont une énergie, il devrait donc y avoir un lien avec la quantification de l'énergie).

Par ailleurs, dans la partie quantique, je ne comprends pas en quoi les expérience prouve que l'énergie est quantifiée:

• En quoi est-ce que l'effet Compton explique la quantification de l'énergie ? De même pour l'expérience de Geiger et Marsden avec les particules alpha et la feuille d'or ?

• Pourquoi les spectres de raies des gaz chaud ne peuvent être expliqués par la physique classique ?

Merci d'avance.
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[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
L’énergie n’est pas quantifiée. Elle peut prendre un continuum de valeurs.
L’énergie d’un photon correspondant à une fréquence ‘f’ est égale à h.f ou ‘h’ est la constante de Planck. Mais la fréquence n’est pas quantifiée.

Cette relation, prévue par Einstein, fut démontrée par Millikan avec l’effet photoélectrique. Ce qui est amusant est que, au départ, Millikan était parti pour démontrer son invalidité.

Ce qui est quantifié ce sont les énergies possibles des électrons dans un atome ou une molécule.

Ceci fut démontré par le spectre de raies d’émission des éléments, et modélisé par l’équation de Schrödinger avec le comportement ondulatoire des électrons. Je profite pour vous rappeler que le modèle d’atome de Bohr (des particules négatives qui tournent autour d’un noyau positif) n’a plus cours depuis 1 siècle. Les électrons ne tournent pas autour du noyau car, comme prévu par les équations de Maxwell, ils seraient accélérés et rayonneraient de l’énergie électromagnétique, et les atomes ne dureraient que des femtosecondes.

L’effet Compton ne démontre aucunement que l’énergie soit quantifiée (car elle ne l’est pas).

L’expérience de Rutherford ne le démontre pas non plus. Elle démontre que le noyau est positif et très petit devant les dimensions des atomes.
Au revoir.