Premier pas en quantique

[invite04fcd5a3]

J'ajoute que cette longueur d'onde de De Broglie est assez « anecdotique ». Personnellement, je ne m'en suis jamais servi je crois

salut,
Excuse moi de réagir, mais là je crois que tu te trompes profondément, c'est bien en essayant de trouver l'équation de ces ondes là, qui ont bel est bien une longueur d'onde dans un beam monocinetique d'electron par exemple, que Schrödinger a essayé d'établir la bonne équation d'évolution.Mon sentiment personnel est qu'il a manqué le coche le bon vieux Schrod -et il s'en est mordu les doigts- car born a montré que ces ondes propagées étaient en fait des ondes de probabilité et non des ondes matérielles, or l'expérience de germer et davisson a bel et bien enregistré des diffractions venant d'ondes bel et bien réelles, ce qu'il faudrait peut être en conclure que l'equation de Schrod ne décrit pas réellement ces ondes de matiere mais l'évolution d'un ket d'état dans un espace abstrait de configuration qui est l'espace de hilbert.Donc l'equa de schrod est une description statistique d'un ensemble et non la description d'un phenomène qui peut etre isolé. c'est pour cette raison profonde qu'einstein etait en désaccord en considérant la theorie quantique non complète et qu'il fallait peut etre y adjoindre des variables cachées.
-----

[mach3]

Il ne manque rien. Ce que De Broglie a défini, c'est une longueur d'onde associée à une quantité de mouvement. C'est tout et c'était dans la vision de la dualité onde-corpuscule.
Un électron dans une orbitale liée n'a pas une quantité de mouvement bien définie. Ça n'a donc pas beaucoup de sens de vouloir calculer sa longueur d'onde associée.
Par contre, tu prends un jet d'électron venant d'un canon à électrons raisonnablement monoénergétique, la longueur d'onde de De Broglie a un sens.

ceci me fait apparaitre les orbitales sur un nouvel aspect, c'est intéressant et très cohérent. Quand on regarde les orbitales, on constate que ce sont des ondes stationnaires enroulées autour du noyau. Autrement dit les longueurs d'onde (il y en a trois) varient selon la distance au noyau, donc la quantité de mouvement aussi. On a donc une répartition des quantités de mouvement dans l'espace pour chaque orbitale, ce qui explique qu'en mesurant on obtient un large éventail de quantité de mouvement (dont la moyenne est calculable grâce à la fonction d'onde).
Dans le cas d'un jet d'électrons monoénergétiques, l'onde se propagera de façon rectiligne et il n'y aura qu'une seule vitesse donc qu'une seule longueur d'onde.

m@ch3

[invitea774bcd7]

Excuse moi de réagir, mais là je crois que tu te trompes profondément

Ne t'excuse pas : ce forum est fait pour ça
Sache que je me trompe souvent.

[invite04fcd5a3]

Ne t'excuse pas : ce forum est fait pour ça
Sache que je me trompe souvent.

salut,
oh t'inquiète pas moi aussi ! ne dit-on pas que l'erreur est humaine?

[curieuxdenature]

Bonjour Hterrolle et tous

pour en revenir à ton questionnement, je pense qu'il te faut avoir une bonne représentation des différentes forces en jeu dans l'atome. (dans les orbitales du moins)

Essaye de reflechir au rapport de dimensions qu'il y a entre :
1- la longueur d'onde émise par l'éjection de l'electron d'un atome d'hydrogène. (il passe de la couche K à l'infini)
2- le rayon classique de l'orbitale (sphérique) 1s.

Je te laisse calculer.
Important : Qu'est ce que tu en déduis ?

[invite1b80ff26]

bonjour ,
pour moi la physique doit pouvoir s'expliquer par d'autres images que des équations .... encore trop abstraites pour moi.
L'électronique peut expilquer par exemple la répartition des atomes dans le tableau de mendeliev et de nombreuses explication de phénomènes de physique quantique peuvent être abordées de façon imager
Sinon faut etre bon en statistique
ciao

[invite8c514936]

pour moi la physique doit pouvoir s'expliquer par d'autres images que des équations

Bof. ça veut dire que tu deviens prisonnier de ta capacité à former des images. Dans le cas de la physique quantique, il se trouve que ça ne marche pas. Ceux qui cherchent des images courent après ceux qui font des calculs, et les images ne permettent pas de comprendre, seulement... d'imaginer !

J'exagère un peu, et les gens qui ont très bien compris la physique quantique peuvent s'aider d'images, mais seulement parce qu'ils connaissent bien le contexte mathématique et les limites de ces images !

[curieuxdenature]

ça, cela me semble clair, c'est bien joli une image de distribution radiale indiquant la probabilité de présence de l'electron sur sa couche 1s, mais encore faut-il saisir le sens de l'équation qui a permis d'en arriver là.

Le but du jeu, c'est peut-être d'amener celui qui s'y interresse à comprendre qu'on en vient là parce que h, le quantum de Planck, oblige ces constructions mathématiques bizarroides.

Par exemple, en voyant une belle figure qui monte vers une proba de 0,54134 pour retomber à 0 à une distance finie, on arrive très bien à imaginer que c'est autour du rayon de Bohr qu'on va trouver l'electron 1s avec le maximum de 'chance', mais quant à le démontrer, sans connaitre la fonction d'onde, on reste bouche bée. Là, ce n'est plus de la science, si on y croit, c'est de la croyance.

[hterrolle]

Bonjour,

Pour en revenir a P , quantité de mouvement. Dans l'équation de De Broglie la longeur d'onde est fonction de la masse et de la vitesse de la particule.

Donc pour un electron libre accelerer par un potentiel de 10.1989U ont touve une longeur d'onde de 3.8414 nm.

Par contre pour un electron lié au noyau, si ont a une transition de L vers K la longeur d'onde emise et de 121.567 nm se qui represente 10.1989eV.

Il y a une chose que je n'arrive pas a comprendre. Lors de cette transition L/K l'electron étant acceleré il devrait emettre differente longeur d'onde puisque sa vitese va varier.

Comment se fait il que l'on est qu'une raie d'emission lors de la transition ?

[invitea774bcd7]

Par contre pour un electron lié au noyau, si ont a une transition de L vers K la longeur d'onde emise et de 121.567 nm se qui represente 10.1989eV.

C'est d'un photon que l'on parle ici.
Tu confonds toujours le formule de De Broglie qui s'applique à des particules matérielles (tu peux t'amuser à calculer « ta » longueur d'onde quand tu marches : disons 60 kg et 5 km/h ) et la longueur d'onde d'un photon, fonction de son énergie.

[curieuxdenature]

Bonjour,

Pour en revenir a P , quantité de mouvement. Dans l'équation de De Broglie la longeur d'onde est fonction de la masse et de la vitesse de la particule.

Donc pour un electron libre accelerer par un potentiel de 10.1989U ont touve une longeur d'onde de 3.8414 nm.

Par contre pour un electron lié au noyau, si ont a une transition de L vers K la longeur d'onde emise et de 121.567 nm se qui represente 10.1989eV.

Il y a une chose que je n'arrive pas a comprendre. Lors de cette transition L/K l'electron étant acceleré il devrait emettre differente longeur d'onde puisque sa vitese va varier.

Comment se fait il que l'on est qu'une raie d'emission lors de la transition ?

Bonsoir Hterrolle

dans la transition de L sur K, l'electron n'est pas accéléré justement, c'est parce qu'il ne fait qu'un seul bond qu'on le nomme QUANTIQUE et que la raie est aussi fine. C'est précisément à cause de ça qu'est née la mécanique quantique, toutes les raies n'ont qu'une seule fréquence, contrairement à l'étalement de fréquences en forme de courbe de cloche qu'on observe en chauffant un corps quelconque.

[hterrolle]

Merci curieuxdenature,

C'est cette notion de bond qui me manquait. Je n'avait pas du tout compris se petit detail. Et j'avoue que cela change beaucoup les choses.

La je vais a l'aventure et l'espére que vous serez conciliant.

sachant que eV = mc² = hf

et que P = m d/s = mv si v = c alors ont a P = mc (ou m = kg)

Pour De Broglie P = h/L0 donc mc = h/L0

Si maintennt ont multiplie les 2 termes par c cela donne :

mc² = hc/L0

Sachant que c/Longeur d'onde = frequence cela donne

mc² = hf

Donc il faut en conclure que l'electron transite d'une orbitale a une autre a la vitesse de la lumière.

est ce que je ne pousse pas trop loin ?

[inviteca4b3353]

La je vais a l'aventure et l'espére que vous serez conciliant.

ben on l'est déjà pas mal avec l'orthographe (d'ailleurs en attendant que tu fasses des progres, tu pourrais utiliser un correcteur orthographique avant de poster un message, je blague pas c'est atrocement ch... de te relire)
alors va doucement...

sachant que eV = mc² = hf

l'électron n'est pas au repos dans le référentiel du noyau, donc son énergie ne peut pas valoir mc^2. déjà ca part mal...malheureusement ce n'est pas fini...

et que P = m d/s = mv si v = c alors ont a P = mc (ou m = kg)

p=mv est une expression non relativiste donc tu ne peux l'utiliser si v=c. Apres le fait que m soit non zero devrait (depuis le temps que tu traines ici) te rappeler que v ne peut atteindre c dans ce cas. donc p=mc est totalement faux. (enfin m=kg ne veut rien dire du tout, m est une grandeur physique et kg une unité de mesure)

par conséquent tout le reste est archi-faux :

Si maintennt ont multiplie les 2 termes par c cela donne :

mc² = hc/L0

Sachant que c/Longeur d'onde = frequence cela donne

mc² = hf

Donc il faut en conclure que l'electron transite d'une orbitale a une autre a la vitesse de la lumière.

non, il faut juste en conclure encore une fois que tu ne maitrises pas les concepts les plus élémentaires de la physique (j'irai presque jusqu'à dire d'une démarche scientifique).

est ce que je ne pousse pas trop loin ?

je te laisse seul juge de cela, mais puisque tu postes publiquement tes maladresses, je te répondrais que oui, tu pousses trop loin et que tu devrais admettre que tu as de tres serieuses lacunes en physique élémentaire qui ne permettent pas de comprendre ce que tu es entrain de faire. enfin on te l'a déjà dit, mais visiblement ca ne sert à rien...

[invite9c9b9968]

C'est toujours pas ça...

Pourquoi l'égalité mc² = h f ? A gauche de l'énergie au repos, à droite une énergie de photon dont on ne voit pas bien d'où ça sort

Je sais que l'on parle à un mur avec toi, mais je retente : va ouvrir un livre et apprend, au lieu de te lancer dans des calculs stériles

[hterrolle]

Ok je sais que je ne suis pas un brillant eleve en MQ. Mais cela viendras peut être.

Donc je reprends :

E = mc² pour une masse au repos
E = hf pour un photon a la vitesse c

Si ont considere que l'electron passe de L a K pour se retrouver au repos sur K en emetant qu'une seule raie. Il faut accepter que sa vitesse est constante puisqu'il n'y a qu'une seule raie emise. Se qui est en accord avec l'equation de De Broglie.

Si maintenant ont considere que l'electron passe de L a K pour se retrouver au repos en K (là je prend en compte que l'electron sur K n'emet aucune EM qu'il est donc au repos)

Si ont fait un calcul de conservation de l'energie. Lorsque l'electron est sur K je lui transmet 10.1989eV d'energie pour qu'il bondisse vers L. Dans le sens inverse il rends la quantité d'energie absorber sous forme de photon d'energie 10.1989eV. Il y a donc conservation de la quantité d'energie.

Hors mon petit calcul se pli entièrement a la conservation de l'energie.

Par contre comme le souligne Gwyddon et Karibou Blanc le problème est de concevoir que ma masse de l'electron puisse changer en fonction de sa quantité d'energie. Mais cela ne devrait pas être choquant que l'electron perde l'energie acquise.

Et en plus la vitesse de la lumière cher a Einstein n'est pas depassé. Au contraire elle prends tout son sens.

[invite9c9b9968]

Par contre comme le souligne Gwyddon et Karibou Blanc le problème est de concevoir que ma masse de l'electron puisse changer en fonction de sa quantité d'energie. Mais cela ne devrait pas être choquant que l'electron perde l'energie acquise.

Tu n'as toujours pas compris nos objections, si tu aboutis à la conclusion que la masse de l'électron a varié, c'est que tu dois revoir ton calcul...

Et en plus la vitesse de la lumière cher a Einstein n'est pas depassé. Au contraire elle prends tout son sens.

Je vais être direct : c'est ta non-compréhension de la physique qui prend tout son sens : tu n'es pas capable de te remettre en question, et c'est pénible de te répéter 100 fois d'ouvrir un livre de physique élémentaire sans que tu nous écoutes.

[invite9c9b9968]

Hello,

On paraît sans doute agressif Karibou et moi, mais il serait bon que pour qu'il y ait échange, il y ait écoute hterolle. Donc nous on t'a écouté, on t'écoute encore, à toi maintenant de faire cet effort

Bonne soirée,

G.

[hterrolle]

je ne comprends pas vaut objection sinon que je ne suis pas sufisament informer pour être capable de comprendre.

Qu'est qui choque dans mon approche mahématique.

Moi je voudrais bien que tu m'explique comment un electron peut se rendre d'une orbitale a une autre sans avoir besoin de subir une accelaration. Cela veux donc dire que la vitesse est constante, non.

Donc comment la physique modelise le don d'ubuquité de l'electron ?

Par ubiquité je pense d'un deplacement de L a K sans passer par de poin intermediaire.

m'enfin je ne veux pas entrer dans un conflit. Mais c'esst facile de dire que cela n'est pas bon. Encore faut il expliquer pourquoi cela n'est pas bon ?

[invite9c9b9968]

Bonsoir,

Tes questions prouvent que tu n'as pas compris ce qu'est la mécanique quantique, après tant de messages dessus... Je t'invite à tout reprendre à zéro, personnellement je ne me sens pas capable là ce soir de te refaire un cours, sans compter le fait que tu devrais aussi revoir pas mal de chose de la physique classique d'abord.

Cordialement,

[invitea774bcd7]

Par ubiquité je pense d'un deplacement de L a K sans passer par de poin intermediaire.

Si ça peut t'aider à imaginer ce qui se passe, l'électron passe de L à K en restant au même endroit dans l'espace. Il n'y a aucun bond d'un point à un autre.
Puisque tu es friand des trajectoires d'électrons, imagine :
– L'électron est bien tranquille, il tourne sur sa couche K.
– un photon lui arrive en plein dessus et lui transmet sa quantité de mouvement.
– Bah ça y est : l'électron va plus vite et est maintenant sur la couche L. Il n'a pas besoin de bondir autre part

Disclaimer : ce que je viens de dire est complètement faux

[hterrolle]

ok, j'avoue avoir poussé un peut loin. Mais malgré tout ma petite desmonstration de débutant n'enfrain aucune equation connue. Elle impose juste une vitesse c a l'electron.

Mais il faut avoué que P reste une sacrée inbiguité. Comment expliqué un changement de position sans acceleration, il faut bien une vitesse constante sufisament elever pour que la quatité d'energie emise ne puisse être egale a hf.

Mais tout cela demande quand même de la reflexion et non de l'implulsion.

[invite9c9b9968]

ok, j'avoue avoir poussé un peut loin. Mais malgré tout ma petite desmonstration de débutant n'enfrain aucune equation connue. Elle impose juste une vitesse c a l'electron.

Ce qui est juste une GROSSE énormité

Mais je ne perd pas espoir, un jour peut-être tu nous écouteras et feras enfin de la physique

[invitea774bcd7]

Comment expliquer un changement de position sans accélération

Y a pas de changement de position… Juste un changement d'impulsion.

[hterrolle]

salut guerom00,

le problème qui persiste c'est que pour une electron de la couche L d'un atome de carbonne par example. Si il n'y a une augmentation de vitesse (quantité de mouvement) d'un des electrons. Il devrait y avoir un désordre electronique pour le second electron de son orbitale. Se qui impliquerait que l'implusion de l'electron 1 de l'orbitale se communique a l'electron 2 de la même orbitale. Donc un changement de vitesse pour les 2 electron de l'orbitale.

C'est dur de suprimer un changement de position parce que l'equation de shrodinger n'as plus de sens si il n'y a pas de changement de position. Comment representer une probbilité de presence a une certaine distance du noyau sans coordonnées donc sans position.

[invite9c9b9968]

Comment representer une probbilité de presence a une certaine distance du noyau sans coordonnées donc sans position.

Je suis gentil ce matin, donc je repointe du doigt ENCORE une fois une de tes NOMBREUSES erreurs...

La notion même d'orbitale atomique signifie que l'électron n'a pas de position définie, et qu'il faut le traiter via une fonction d'onde (un vecteur d'état en toute généralité)...

Mais s'il te plaît, OUVRE UN LIVRE DE PHYSIQUE !!!

[Deedee81]

C'est dur de suprimer un changement de position parce que l'equation de shrodinger n'as plus de sens si il n'y a pas de changement de position. Comment representer une probbilité de presence a une certaine distance du noyau sans coordonnées donc sans position.

Salut hterolle,

Il ne faut pas confondre coordonnées et position
d'un objet physique. Les particules quantiques ont
un comportement ondulatoire et il est difficile
de donner une position précise à une onde !
Par contre, cela n'empêche pas de postuler
que l'espace-temps est continu et chaque
point repéré par un jeu de coordonnées précises.
Dans la théorie de Schrödinger on considère
même l'espace-temps newtonien, même pas
relativiste !

Dire qu'une vague n'est pas ponctuelle
n'empêche pas de mettre un piquet sur la plage

Ceci dit, tu peux remettre en question la nature
continue et classique de l'espace-temps,
beaucoup le font et il y a de bonnes raisons
(bien meilleures que de simplement dire "si tout est flou à
quoi servent des coordonnées précises" par exemple).
Mais crois moi, avant de t'engager dans cette horreur
mathématique et physique , il vaut beaucoup
mieux maitriser la mécanique quantique ortohodoxe !!!

[invitea774bcd7]

le problème qui persiste c'est que pour une electron de la couche L d'un atome de carbonne par example. Si il n'y a une augmentation de vitesse (quantité de mouvement) d'un des electrons. Il devrait y avoir un désordre electronique pour le second electron de son orbitale. Se qui impliquerait que l'implusion de l'electron 1 de l'orbitale se communique a l'electron 2 de la même orbitale. Donc un changement de vitesse pour les 2 electron de l'orbitale.

Oui, c'est correct. Une orbitale électronique est différente selon qu'elle est simplement ou doublement occupée (ne serait-ce par le fait que ce sont des objets à respectivement 3 et 6 dimensions Difficile à « dessiner » 6 dimensions…). Où est le problème ?

[curieuxdenature]

Salut Hterrolle

je vois que tu es toujours dans la mouise avec les orbitales.
Je ne vois pas trop bien pourquoi tu tiens à tous prix à ce que l'électron tourne à la vitesse de la lumière autour du noyau.
Rien que ça est une énorme bourde, mais tu le sais déjà.

Si tu avais fait un simple calcul classique, tu aurais vu qu'un électron libre, donc placé sur une trajectoire rectiligne, sans noyau, placé dans un champ de 10 eV atteint une vitesse de moins de 2000 km/s...
On est bien loin de c et de ses changements relativistes et Cie.

Pas mal d'intervenants t'ont aussi appris que l'électron se comporte comme si le noyau était transparent dans sa sarabande infernale. Et donc qu'une orbite n'était pas de mise.

Tout ça pour en venir à ça : des vrais physiciens ont mis des décénnies à établir les équations qui donnent une image probabiliste des positions des électrons qui sont confinés autour de chaque noyau de chaque élement connus.

C'est une fonction d'onde, son carré qui donne une approximation à 95 % de probabilité de présence. Je te met en pièce jointe un aperçu de ce que les calculs fournissent, ça donne pour une orbitale 2p :
2p1a = nuage de probabilité de présence autour du noyau.
2p1b = représentation commode à dessiner mais sans véritable sens physique.

[curieuxdenature]

j'ai omis de préciser que ces calculs ne sont valables que pour 1 seul électron.
Il peut occuper indifferemment n'importe quelle position, représentées toutes par un seul point.
Tu imagines donc avec quelle incertitude on est capable de le repérer dans ce brouillard !

[obi76]

Salut hterolle.
Comme il a été dit plus haut et à mon modeste niveau en ce domaine, je confirme de ce que je sais.
La physique c'est pas des maths. On fais pas des analogies entre entités qui n'en ont pas entre elles, et on calque pas des formules mathématiques dessus, on fait une bonne bouille et paf, un électron qui va à c.
La physique est fort complexe, et les manipulations que l'on se permet sur des équations ou sur des formules sont TOUJOURS assujetties à restrictions.
Dire "tiens si je prend c = 10m.s^-1 dans le vide, je trouve ça", ou dire "je prend une particule massique et je l'envoie à c" est un non sens physique flagrant.
Il est IMPOSSIBLE d'envoyer une particule massique à c, sinon son énergie est rigoureusement égale à l'infini, hors l'infini ça n'existe que dans les maths (déjà).
De plus pour rajouter mon petit grain de sel, tu dis plus haut "j'ai p = mv, je prend v=c" (déjà va savoir pourquoi) et tu en déduis "l'électron passe d'une couche à l'autre à la vitesse c". Tu admettra que c'est pas très probant comme démarche.... (ni comme résultat).

Il va falloir que tu te mette dans le crane avant de te lancer dans ce domaine qu'un électron va pas etre sur une bande K et passer à L tranquillement, faire ses valises et parcourir son immense voyage entre ces 2 couches.
Une PROBABILITÉ de présence signifie bien que l'électron PEUT être sur K, même si son impulsion dit que son maximum de probabilité est sur L. Même si cette probabilité est faible, elle existe.
Ce n'est pas l'électron qui se déplace (vision classique) mais sa fonction d'onde qui change, son maxima n'est plus centré sur K mais sur L (vision quantique).

En espérant ne pas avoir fait de fautes de compréhension de ma part.

Cordialement