bonjour à tous
j'ai essayé de résoudre un exercice dans le but c'est savoir est ce que la particule on peut la traiter d'une coté classique ou quantique ,si la résultat est proche de la constante de Planck on dit que ça un traitement quantique si non classique .mais j'ai bloqué sur une énoncé :
un électron accéléré par une différence de potentiel V=150 volts .l’étude de cet électron relève-t-elle de la mécanique classique ou quantique? on donne q=1.6 E-19 C et m=9.1 E-31 kg
merci d'avance
Bonsoir,
Ce problème se résout par de la mécanique tout à fait classique, pas besoin quantique ni de relativité, vous trouverez comme réponse une vitesse, certes élevée, mais éloignée de la vitesse de la lumière.
Le traitement quantique ne se justifierait que si l'on mettait l'électron dans une cavité très petite.
Comprendre c'est être capable de faire.
mais quelle est la relation qui je peux utiliser??? svp
Aucune, si votre électron n'interagit avec aucun dispositif, il n'y a pas de raison de faire intervenir la mécanique quantique. il faudrait que le problème décrive un dispositif d'interférence, par exemple, pour que cela ait un sens.
Je me demande s'il n'y a pas une erreur d'énoncé : il aurait du être demandé s'il fallait faire intervenir la mécanique relativiste pour la vitesse atteinte par l'électron. J'ai répondu à cette seconde partie.
Comprendre c'est être capable de faire.
Bonjour.
Phys4 a raison. Le problème est tout ce qu'il y a de classique.
Si on veut simplement calculer la vitesse finale de l'électron, il faut calculer l'énergie acquisse par celui-ci quand il "descend" de 150 V de potentiel. Puis, dire que cette énergie potentielle perdue c'est transformée en énergie cinétique.
Si on veut étudier la phase d'accélération, il faut se donner une distance sur laquelle on a cette chute de potentiel (puisque l'énoncé ne la donne pas). Puis, calculer le champ électrique et la force de ce champ sur l'électron. Et finalement appliquer la seconde loi de Newton et intégrer.
Une fois la vitesse finale calculée, on se pose la question de savoir si cette vitesse est suffisamment grande pour qu'il faille appliquer des corrections relativistes. Si c'est le cas il faut refaire le calcul en en tenant compte.
Au revoir.
Dernière modification par LPFR ; 11/04/2012 à 07h12.
Bonjour,
La question initiale porte sur le traitement classique ou quantique (ou pas) et non sur classique ou relativiste (
Cordialement.
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
Salut,
Justement. Phys4 se posait la question s'il n'y avait pas une erreur d'énoncé.Envoyé par stefjm
La question initiale porte sur le traitement classique ou quantique (
Mais même pour cette question : classique ou quantique, la réponse est simple : classique. Les données sont celles d'une particule chargée accélérée par un potentiel et nul par n'intervient la constante de Planck. La MQ n'intervient pas du tout.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Cela dépend des dimensions du système. (comme déjà signalé)
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
Pas pour le problème donné. On donne la ddp, on donne la charge : cela donne l'énergie acquise quelle que soit les dimensions (évidemment, sous le mm on risque le claquage). Et avec la masse, tu as l'accélération. C'est vrai aussi bien en physique classique que quantique. La valeur moyenne des opérateurs redonne les équations classique tel que les lois de la dynamique (voir par exemple Feynman). Pas besoin de Mister Planck ici.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Si je peux me permettre d'intervenir, (n'étant pas du tout de la partie), je tiendrais le raisonnement suivant:
La différence de potentiel V accélère l'électron et lui transmet une energie cinétique
De là, on en déduit la longueur d'onde de la relation de De Broglie
Je vous laisse faire le calcul (je ne me sens pas de le faire!) et convertir en Angstrom (sachant que le calcul de la longueur d'onde est en mètre)
Vous aurez ainsi la longueur d'onde de l'électron.
Cette valeur est à comparer par exemple avec la longueur d'onde des rayons X.
Votre conclusion devrait être que les effets quantiques ne sont pas négligeables pour un électron...
Cordialement
Dernière modification par pesdecoa ; 11/04/2012 à 10h40.
Je le répète. Dans certains problèmes, la MQ est inévitable avec l'électron. Il est illusoire de calculer les niveaux d'énergie de l'électron dans un atome sans la MQ. Mais pour le problème posé dans le premier message de ce fil, on ne parle pas de longueur d'onde, ni de rayons X,... => avec les éléments fournis par l'auteur du fil, la MQ n'est pas nécessaire.
Maintenant l'énoncé n'est peut-être pas donné en entier dans le message. Peut-être que l'électron est accéléré pour un certain usage. Ca reste donc à voir.
Ceci dit, les explications que tu donnes lui seront peut-être utile. Donc, merci pour ton intervention
Dernière modification par Deedee81 ; 11/04/2012 à 11h29.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour,
Une idée en l'air... Si on comparait la longueur d'onde de de Broglie de l'électron une fois accéléré avec des dimensions macroscopiques comme celle du dispositif utilisé pour l'accélérer ?
Je pense qu'on peut chercher à savoir quelle est la taille du paquet d'onde qui représente l'électron en phyQ.
Bonne journée.
Not only is it not right, it's not even wrong!
Bonjour Deedee81, votre remarque me fait penser à une longue discussion que j'ai eu sur un autre fil sur le théorème de Gödel et l'indécidabilité. L'énoncé de Khaldoune est indécidable
@ bientôt
Excellent calcul, cela donne 10-10 m environ soit 1A, mais la conclusion est trop rapide : il faut en conclure que la MQ interviendrait si l'électron interagit par la suite avec un appareil dont la structure à une finesse proche de 1A ou se trouve piégé dans une boite de quelques A seulement.La différence de potentiel V accélère l'électron et lui transmet une energie cinétique
De là, on en déduit la longueur d'onde de la relation de De Broglie
Je vous laisse faire le calcul (je ne me sens pas de le faire!) et convertir en Angstrom (sachant que le calcul de la longueur d'onde est en mètre)
Votre conclusion devrait être que les effets quantiques ne sont pas négligeables pour un électron...
L'énoncé ne dit rien à ce sujet, c'est pour cela qu'il me semblait incorrect.
Comprendre c'est être capable de faire.
L'énoncé de Khaldoune est indécidable
Vu les messages habituels de Khaldoune, je suppose qu'il va se connecter ce soir. On aura donc peut-être quelques explications demain matin.
Khaldoune, si tu n'as pas plus d'infos sur l'énoncé, tu peux aussi donner le contexte (d'où vient l'exercice, si c'est d'un cours : quel est le niveau scolaire, de quoi parle le chapitre concerné de ce cours, etc...).
Ne nous laisse pas dans le brouillard électronique
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Il serait interessant aussi pour la petite histoire de prendre en compte les effets relativistes.
Déduire l'impulsion p de la relation
De refaire le calcul de la longueur d'onde.
De voir l'influence ou pas des effets relativistes. Je serais curieux de savoir dans quelle proportion ils interviennent!
L'effet est dans le rapport des énergies 150eV par rapport à l'énergie propre 510 000eV, soit quelques 10-4. Pour cette raison je les ai considérés comme négligeable au départ.
Comprendre c'est être capable de faire.
