Bonjour,
Quel est le phénomène responsable de l'oscillation d'un atome ou d'une particule ? Je sais qu'à toutes particule est associé une onde. Est-ce qu'on peut imaginer que pour le zéro absolu de température, les ondes associées aux atomes ou particules disparaissent ?
Bonjour,
Qu'entendez-vous par oscillation d'un atome ou d'une particule ? Quelle particule d'ailleurs ? L'énergie vibrationnelle ? Auquel cas même au zéro absolu il reste une contribution non nulle à cette énergie ...
Cordialement,
Nox
Nox, ancien contributeur des forums de maths et de chimie.
Je pense que je mélange deux concepts,
- celui d'oscillation à l'échelle d'une particule, d'un atome ou d'une molécule (énergie "vibrationnelle") et
- celui d'onde associée à une particule, un atome ou une molécule ("dualité onde corpuscule").
Si même au zéro absolu persiste l'oscillation d'un atome, quelle en est son origine ?
Bonjour,
Il faudrait qu'un quanticien repasse derrière moi ...
Alors effectivement ce sont deux notions distinctes : le caractère ondulatoire, du problème de la dualité onde-corpuscule, permet d'expliquer des résultats expérimentaux comme les figures obtenues en faisant passer un faisceau d'électrons à travers un trou, qui se rapprochent de celles obtenues avec un faisceau lumineux.
En revanche, on ne peut pas associer de mouvement d'oscillation à un électron par exemple. Pour moi les mouvements d'oscillation sont les mouvements des atomes au sein d'une molécule, dans le cadre des modes normaux de vibration, et qui peuvent être visibles en spectroscopie InfraRouge. Pour ces mouvements-là on utilise en première approximation le modèle de l'oscillateur harmonique linéaire, qui fait apparaître des niveaux d'énergies, dont la population dépend de la température (statistique de Maxwell-Boltzmann). Au zéro absolu seul le niveau fondamental est peuplé, mais il existe toujours une énergie résiduelle par rapport au fonds du puits de potentiel. C'est cette énergie, appelée énergie de point zéro le plus souvent, dont il est question dans votre question il me semble. Elle a selon moi une origine purement quantique, venant du principe d'incertitude d'Heisenberg.
Ma réponse est volontairement longue et complexe, il y a tous les mots clés pour pouvoir faire une recherche sur les notions à connaître pour réfléchir à cette problématique. Je suis à votre disposition pour toute explication complémentaire.
Cordialement,
Nox
Nox, ancien contributeur des forums de maths et de chimie.
Merci beaucoup Nox.
Je retourne à mes réflexions, un peu plus outillé, pour tenter de comprendre un peu mieux les lois de la nature ...
Ce sont deux notions différentes:
La dualité onde - corpuscule est liée à la relation E=mc^2 et E=hµ et le fait qu'à toute particule, quelque soit la température, est associée une onde.
Les vibrations des molécules et des atomes dans les molécules sont liées à l'énergie thermique. Au zéro absolu, il n'y a plus d'énergie thermique, donc plus de vibration d'atomes ou de molécules.
Bonsoir,
On connaît dont alors simultanément la position et la quantité de mouvement : qu'en pense notre cher Heisenberg ?Envoyé par fregoli
Cordialement,
Nox
Nox, ancien contributeur des forums de maths et de chimie.
Ne perdons pas de vue une chose : les vibrations thermiques des molécules autour de leur position d'équilibre sont principalement des extrapolations mathématiques issues du traitement harmonique des positions d'équilibre (développement à l'ordre 2 de l'énergie potentielle). Il serait fallacieux de voir ça comme des "boules de billard qui vibrent autour d'un point", même si ce modèle Newtonien marche très bien pour les solides (parce que les interactions sont fortes).
En effet au zéro absolu, plus de vibration... mais comme il est impossible d'atteindre le zéro absolu... On a donc toujours "vibration" autour d'une position d'équilibre, car on ne peut isoler la matière (couplage avec le vide responsable du "lamb shift" par exemple)
"Vous qui entrez, laissez toute espérance" Dante
Je pense qu'il dirait que meme dans l'etat de plus basse energie, une particule continue a gigoter, parceque ses inegalites y sont toujours valables
++
Bonjour,
C'est ce qu'il me semble aussi, c'est pour ça qu'il subsiste une énergie de point zero dans l'état vibrationnel fondamental. Bien sûr nous raisonnons ici dans la cadre du modèle de l'oscillateur harmonique linéaire, qui me semble être adapté pour notre demandeur. Ce modèle peut être remis en cause comme l'indique Cassano, mais il me satisfait assez à mon niveau pour comprendre les rudiments des vibrations moléculaires.
Cordialement,
Nox
Nox, ancien contributeur des forums de maths et de chimie.
bonjour,
il me semble que ce que remet en question cassano c'est surtout la notion de "vibrations" qui a une connotation trop classique (cad non quantique) de mouvement dans l'espace, je pense que ce n'est pas adapté a des particules dont la position dans l'espace est une densité de probabilité, il me semble plus adapté de raisonner en énergie : le niveau fondamental (le niveau d'énergie le plus bas) n'a pas une énergie égale a zéro, mais supérieure a zéro en vertu du principe d'incertitude
La logique est une méthode systématique d’arriver en confiance à la mauvaise conclusion.
