Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?
Répondre à la discussion
Affichage des résultats 1 à 20 sur 20

Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?



  1. #1
    Daniel1958

    Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?


    ------

    Bonjour


    C'est une question déjà débattue.

    Après la mesure un électron peut-il continuer à avoir son caractère ondulatoire et faire l'objet d'une mesure différente ?

    Ou alors la mesure entraine la réduction du paquet d'ondes et la determination "physique" définitive de la particule ?

    J'ai déjà lu tout et son contraire et comme j'ai du mal à faire la part des choses.

    -----

  2. #2
    coussin

    Re : Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?

    Sans savoir ce qu'est concrètement la "mesure" en question, impossible de répondre.

  3. #3
    Daniel1958

    Re : Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?

    On va dire une mesure destructrice "position" vitesse spin etc..

  4. #4
    coussin

    Re : Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?

    Après une mesure destructive, il n'y a plus d'électron. Votre question n'a pas de sens...

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    coussin

    Re : Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?

    Sinon, pour une mesure non destructive, c'est le B A BA de la MQ (dans le sens où ce sont les postulats).
    Avant la mesure, l'état évolue selon l'équation de Schrodinger.
    Lors de la mesure, l'état collapse sur une valeurs propres possibles de l'observable mesurée (postulat de la mesure).
    Après la mesure, l'état évolue selon l'équation de Schrodinger.

  7. #6
    Daniel1958

    Re : Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?

    Eh bien voilà vous m'avez répondu c'est clair. Merci

    Après la mesure un électron continue à avoir son caractère ondulatoire et fera si nouvelle mesure l'objet de données différentes de la première mesure
    Malgré que ce soit le B A BA j'ai été troublé par l'Expérience de Stern et Gerlach répartition des électrons par spin (jusque-là rien de nouveau) mais avec un nouvel aimant en sortie et on voyait que sur la 1 er distribution répartition 50% 50% mais sur le deuxième aimant c''était du 100%. Le sens du spin était conservé. Cette image a jeté le trouble sur moi. Et j'ai fini par douter.

  8. #7
    coussin

    Re : Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?

    Et pour être encore plus concret, je ne connais pas de mesure non destructive de la position d'un électron...
    J'insiste lourdement car dans ce genre de discussion, on est généralement jamais concret. On reste toujours vague.

  9. #8
    Daniel1958

    Re : Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?

    Je ne suis pas physicien ni expérimentateur. Vous avez raison toute mesure/interférence même minime ne peut que détruire "partiellement l'information". Pour la mesure destructrice je me suis pris les pieds dans le tapis. Sinon c'est l'information du phénomène qui est détruite pas la particule (impulsion comme vous voulez) qui a priori est indestructible.

    La durée de vie d'un électron est d'au moins 66 milliards de milliards de milliards d'années.
    source science et vie 27/02/2019

  10. #9
    ornithology

    Re : Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?

    Dans un Stern et Gerlach si on bloque les voies par un écran y a mesure et destruction.
    si on ne bloque rien on n'a aucune mesure.
    Ou sont les particules? On est la! On est la! (deux fentes de Young)

  11. #10
    coussin

    Re : Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?

    Quand un électron frappe un détecteur à avalanche, je dis qu'il est détruit.
    Ça ne veut pas dire qu'il disparaît comme par magie mais je pense que c'est clair.

  12. #11
    Daniel1958

    Re : Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?

    Dans cas cité il y a en fait deux dispositifs le premier qui trie (pour être simple) les électrons et un deuxième dispositif qui récupère une de des branches. Dans ce cas le spin en sortie est le même que celui en sortie de la premiere branche.

    Dispositifs A/B et C identiques

    En fait c'est A 50% spin haut
    B 50% spin bas et C 100 % (de 50%) spin bas

    Remarque l'écran de mesure et destruction reçoit donc 50% des électrons mais présentant à 100% de même spin. Pour des raisons de schéma les spin bas ne touchent pas l'écran


    Moi je pensais que dans le deuxième dispositif il pouvait y avoir encore un tri spin haut spin bas. Cela m'a fait douter par analogie de la conservation du caractère ondulatoire de l'électron après sa mesure

  13. #12
    Pio2001

    Re : Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?

    Bonjour,
    Le caractère ondulatoire de l'électron se manifeste surtout dans sa trajectoire (diffraction) et sa position (ondes stationnaires, orbitales atomiques...).

    Le spin de l'électron est son moment cinétique, c'est à dire la quantité de rotation qu'il contient, en termes très imagés.
    On l'appelle plus précisément le moment cinétique intrinsèque (ou moment magnétique intrinsèque, vu qu'en outre, l'électron est une particule chargée), en précisant "intrinsèque" pour illustrer le fait qu'il ne tourne pas physiquement sur lui-même, mais qu'il contient tout de même un quantum de moment cinétique.
    Il ne faut pas chercher à se le représenter comme un objet ou une onde classique. C'est un objet quantique avec des propriétés qu'on ne voit pas à notre échelle et qu'on n'a donc pas l'habitude de se représenter mentalement.
    Dans un espace vectoriel discret, les boules fermées sont ouvertes.

  14. #13
    Daniel1958

    Re : Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?

    Merci pour ces infos.

    Donc ila particule conserve toujours son spin. Disons que si j'arrive à déterminer son spin sur une mesure il aura le même spin sur la suivante (je parle de la même particule). Ce qui veut dire que la première mesure est déjà une prédiction partielle pour la seconde ?

  15. #14
    ornithology

    Re : Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?

    il y a un grand principe en MQ
    quand on a fait une mesure sur une particule et qu'on refait immédiatement la meme mesure ( su elle esiste toujours)
    on obtient toujours le meme résultat que dans la premiere
    Ou sont les particules? On est la! On est la! (deux fentes de Young)

  16. #15
    Daniel1958

    Re : Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?

    Après la première mesure l'électron n'a-t-il pas le temps d'évoluer selon l'équation de Schrodinger ? Même très rapidement

  17. #16
    Deedee81

    Re : Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?

    Salut,

    Citation Envoyé par Daniel1958 Voir le message
    Après la première mesure l'électron n'a-t-il pas le temps d'évoluer selon l'équation de Schrodinger ? Même très rapidement
    Si, il évolue mais pas si rapidement que ça.

    Une façon de "visualiser" les choses est de représenter l'électron par un paquet d'ondes (la fonction d'onde).
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Paquet...ispersion).gif

    Ce paquet peut être plus ou moins étalé (position précise ou pas). Lorsqu'on mesure la position de l'électron il y a "réduction de la fonction d'onde", en fait le paquet d'ondes se concentre là où on l'a mesuré. Et ça garde un caractère ondulatoire.

    Mais un tel paquet d'onde s'étale au cours du temps. C'est dû au fait que la vitesse est aussi imprécise, et donc ça s'étale. Et l'étalement est d'autant plus fort et rapide et que le paquet est concentré (Delta x petit => Delta V grand).

    Toutefois aucune mesure de position n'est infiniment précise. Et à la précision habituelle des mesures après le paquet met quand même du temps pour s'étaler Donc si tu n'attends pas des heures l'électron sera toujours là où tu l'as mesuré (ce n'est pas vrai à l'échelle de l'atome, l'électron dans l'état S autour du proton, dans l'hydrogène par exemple, est étalé de manière uniforme autour du proton. Si tu mesurais sa position avec haute précision, où bien il s'échappe (Delta V grand) ou il s'étale à nouveau presque immédiatement, un atome c'est très petit et donc ça va vite et pour une localisation aussi précise faut des rayonnements de longueurs d'onde très courte... des gammas. C'est comme essayer de localiser une mouche en lui lançant des boules de bowling )

    A la grosse louche, pas besoin de Schrödinger, tu peux imaginer une valeur de Delta x (disons au micron par exemple), tu utilise la relation de Heisenberg, tu as Delta V et là tu sais combien il va s'écarter de sa position au cours du temps.

    Dans le cas du spin (Stern-Gerlach) c'est encore mieux car il y a la conservation du moment angulaire qui vient à notre rescousse. Donc si on ne perturbe pas le spin (provoquant une précession du spin par exemple) la particule va avoir tendance à conserver longtemps la direction mesurée.

    EDIT une idée me viens à l'esprit, ce que tu as vu avec SG c'est pas une de mes vidéos par hasard (celle-là je l'ai mise lundi)
    Dernière modification par Deedee81 ; 13/04/2022 à 07h44.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  18. #17
    Deedee81

    Re : Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?

    Supposons que je mesure la position de l'électron à Dx près. Combien de temps faut-il pour que sa position ne soit plus juste (si la vitesse est non nulle, on peut rectifier le résultat facilement).

    On a Dx Dv >= hbar / m je vais supposer le pire cas (donc l'égalité). Et un temps T, j'aurai erreur quand T Dv > Dx
    Donc T > (Dx)² m / hbar
    Reste à injecter des valeurs dedans : différentes masses (électron, atome, grosse molécule, chaise de bureau), et Dx (mm, micron, nanomètre)

    On vérifie ainsi facilement que même si je mesure la position de ma chaise au nanomètre près, j'ai vraiment peu de chance de la retrouver à Tombouctou le lendemain

    Notons que tout ça n'est pas nécessairement simple. Soit un électron très rapide arrivant dans une chambre à brouillard. En passant il va ioniser des molécules et provoquer la formation de gouttelettes (typique surtout des anciens accélérateurs de particule). L'électron est très peu perturbé (car il est très rapide). Supposons qu'il soit une "onde plane" donc arrivant sur toute la largeur de la chambre. Ne va-t-on pas avoir une probabilité identique d'ionisation de chaque molécule ? Et donc une trajectoire erratique ?

    Hé bien non ! On calcule (voir le livre de mécanique quantique de Schmidt) sans réduction, sans décohérence, pur Schrödinger, que si l'électron ionise une molécule X alors il a presque 100% de chance d'ioniser les molécules alignées sur la trajectoire perpendiculaire au plan d'onde et passant par X !!!!! (la direction de la quantité de mouvement en fait)

    Après on a une superposition quantique de toutes les trajectoires "rectilignes" et c'est là que la décohérence et la réduction vont intervenir et on ne voit qu'un seule et belle ligne dans la chambre.
    Dernière modification par Deedee81 ; 13/04/2022 à 08h09.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  19. #18
    gts2

    Re : Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?

    Bonjour,

    Citation Envoyé par Daniel1958 Voir le message
    j'ai été troublé par l'Expérience de Stern et Gerlach répartition des électrons par spin (jusque-là rien de nouveau) mais avec un nouvel aimant en sortie et on voyait que sur la 1 er distribution répartition 50% 50% mais sur le deuxième aimant c''était du 100%. Le sens du spin était conservé.
    Oui, mais si vous mettez le deuxième SG à 90° du premier, vous avez de nouveau 50% 50%

  20. #19
    Deedee81

    Re : Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?

    Citation Envoyé par gts2 Voir le message
    Oui, mais si vous mettez le deuxième SG à 90° du premier, vous avez de nouveau 50% 50%
    Dans le cours de Feynman, l'utilisation de ce genre de chose et des raisonnements très simples permettent de construire les matrices de rotation. J'ai trouvé ça assez extraordinaire. Du Feynman quoi

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Notons que tout ça n'est pas nécessairement simple.
    C'est même assez complexe en fait. Ce qu'on appelle communément "le problème de la mesure" devrait s'appeler en toute logique "les problèmes de la mesure"
    Ca fait intervenir :
    - la notion de chaîne de mesure, interaction, etc.
    - la théorie de bases : équation de Schrödinger, tout ça
    - l'intrication quantique
    - la notion d'optique géométrique
    - la loi des grands nombres (effets statistiques)
    - la décohérence
    - la réduction et l'interprétation

    C'est pour ça que dans mes livres de MQ je n'en parle que dans le tome VII car il faut en réalité un énorme bagage pour comprendre. Les questions simples n'ont pas toujours de réponses simples.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  21. #20
    Daniel1958

    Re : Physique Quantique : l'électron conserve-t-il son caractère ondulatoire après la mesure ?

    Bonjour Deedee81

    Je vois que je ne pose pas vraiment des questions de B A BA comme on m'a dit

    L'expérience de Stein-Gerlach avec deux dispositifs est décrite dans le livre "Les mécaniques du temps" de Jacques Léon (c'est son sixième bouquin).
    Le phénomène que tu décris est celui que tu m' as expliqué pour "expliquer apparente anomalie sur le dépassement de C dans un effet tunnel)

    Au fait je n'ai pas vu tes vidéos une adresse HTTP ne serait pas de refus.

    Je vais prendre du temps (pas trop) pour "lire" ligne à ligne tes remarques completes sur le phénomène

    Tu as écrit des livres
    C'est pour ça que dans mes livres de MQ je n'en parle que dans le tome VII car il faut en réalité
    un énorme bagage ????
    pour comprendre. Les questions simples n'ont pas toujours de réponses simples.
    ?

Discussions similaires

  1. Diffraction électron fentes d'Young (mesure quantique)
    Par invite565b0786 dans le forum Physique
    Réponses: 4
    Dernier message: 20/09/2018, 03h09
  2. Mesure d'une observable en physique quantique
    Par invite48751771 dans le forum Physique
    Réponses: 7
    Dernier message: 03/12/2014, 16h00
  3. Physique quantique: distance noyau electron
    Par invite010d3ae1 dans le forum Physique
    Réponses: 4
    Dernier message: 29/10/2008, 18h30
  4. Mesure en physique quantique: cas de 2 opérateurs
    Par invited8880792 dans le forum Physique
    Réponses: 27
    Dernier message: 02/12/2007, 19h59