Effet tunnel : temps de passage ?
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Effet tunnel : temps de passage ?



  1. #1
    doul11

    Effet tunnel : temps de passage ?


    ------

    Bonsoir,

    Je ne comprends pas comment on peut parler de temps de passage a propos de l’effet tunnel ? D'après la compréhension de la physique quantique que j'ai actuellement, ça reviens a savoir quel temps met un électron pour faire le tour du noyaux ! (et peut être même encore pire : a savoir où il passe)

    Quelques participants pourront-il être pour moi la lumière au bout du tunnel ? merci.

    -----
    La logique est une méthode systématique d’arriver en confiance à la mauvaise conclusion.

  2. #2
    LPFR

    Re : Effet tunnel : temps de passage ?

    Bonjour Doul11.
    Je pense que peu de foristes seront capables de vous répondre. Certainement pas moi.
    Mais je pense que la seule chose qui ait vraiment un sens est le déphasage de la fonction d'onde de chaque côté. Et ce déphasage, n'ai rien à voir avec un quelconque temps de passage.
    Au revoir,

  3. #3
    albanxiii
    Modérateur

    Re : Effet tunnel : temps de passage ?

    Bonjour,

    Le temps n'est pas une observable en physique quantique (s'il l'était cela impliquerait qu'il commute avec l'hamiltonien des systèmes conservatifs, et cela implique qu'il n'existe pas de niveau d'énergie fondamental... cela dit la démonstration n'est pas forcément évidente, elle est faite sous une autre forme dans le Cohen).

    Tout ce qu'on peut faire en théorie quantique des champs, c'est étudier les états initial et final.

    Bonne journée.
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  4. #4
    curieuxdenature

    Re : Effet tunnel : temps de passage ?

    Citation Envoyé par doul11 Voir le message
    Bonsoir,

    Je ne comprends pas comment on peut parler de temps de passage a propos de l’effet tunnel ?
    Bonjour

    A tout hasard, tu ne confonds pas avec le coefficient de transmission, on le nomme T.
    Ensuite, le temps qu'on en déduit est le rapport entre l'épaisseur à traverser sur ce taux de transmission et ce qui peut correspondre à une vitesse qui est fonction de l'énergie cinétique du bolide qui rebondit dans le puits de potentiel.
    Le temps qui en résulte est probablement celui que tu cherches.
    C'est de cette manière qu'on explique la demi-vie des éléments radioactifs.
    L'electronique, c'est fantastique.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Effet tunnel : temps de passage ?

    Salut,

    On peut considérer une particule arrivant sur une barrière comme un paquet d'ondes, sa fonction d'onde étant concentrée autour de sa position moyenne (qui se déplace à la vitesse V de la "particule"). On peut alors résoudre l'équation de Schrödinger dépendante du temps pour voir comment se comporte la fonction d'onde dans ce cas.

    Je signale tout de suite que ce calcul ne peut être mené de manière analytique. Il faut un calculateur. Je n'ai d'ailleurs vu que des simulations numériques.

    Le résultat est assez étonnant. On voit l'onde pénétrer la barrière et y séjourner un certain temps. D'autant plus longtemps qu'on se situe au niveau d'une résonance (liée à l'impulsion de la particule = longueur d'onde et la largeur de la barrière). Puis on voit une partie du paquet d'ondes continuer de l'autre conté et une partie se réfléchir (évidemment, la particule ne se coupe pas en deux, c'est la fonction d'onde qui fait ça ). Le rapport entre l'amplitude de ces deux paquets est lié au coefficient de transmission. Il reste même un petit bout dans la barrière mais qui s'estompe rapidement. Une telle simulation numérique est présentée dans Quantum Mechanis (L.I. Schiff) pour une barrière et un puits de potentiel.

    J'ai lu que le calcul ainsi que l'expérience montrait que le "temps de transit" (vitesse de traversée de la barrière) dans la barrière pouvait être plus rapide que la vitesse de la lumière. Mais qu'il s'agit en fait d'une vitesse de phase (donc ce n'est pas hérético-relativiste). Mais là je n'en sais guère plus (article lu dans PLS ou La Recherche il y a déjà pas mal d'années).
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  7. #6
    curieuxdenature

    Re : Effet tunnel : temps de passage ?

    Bonjour

    on peut aussi résumer ce temps à une statistique du genre : quel est le temps moyen pour qu'un électron d'énergie cinétique 1 eV saute une barrière de 100 eV d'épaisseur 3 10^-10 m.
    En mécanique classique la réponse est : jamais (mes poules ne sautent qu'à 1m et mon grillage est fin mais fait 100 m de haut...)
    En MQ la probabilité est non nulle et c'est une horreur à calculer, le résultat est étonnant : moins d'un dixième de seconde, plus rapide que mes poules le gaillard.
    L'electronique, c'est fantastique.

  8. #7
    doul11

    Re : Effet tunnel : temps de passage ?

    Bonsoir,

    Merci a tous pour vos réponses, je vais essayer de me renseigner sur les différents points évoqués.

    A bientôt sur le forum.
    La logique est une méthode systématique d’arriver en confiance à la mauvaise conclusion.

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