DUALITE ONDE - CORPUSCULE
Sommaire Définition du modèle de BOHR Découverte de Louis de Broglie Vérification expérimentale Conclusion
Définition du modèle de BOHR (1919) L´atome est représenté comme un système ”solaire” dont le noyau est le centre et les électrons, situés sur des orbites, sont les planètes Le noyau Un électron Mais quel est le mouvement de l’électron ?
Idée de Louis de Broglie (1924) En 1924, Louis de Broglie donne un coups de fouet à la physique. En effet, de BROGLIE montre théoriquement, avant toute vérification expérimentale, que l’on peut décrire le mouvement de l’électron, soit en le considérant comme une particule, soit en le considérant comme une onde (dualité onde - corpuscule). Exemple : Un électron peut se comporter comme une onde de longueur ( ) d´onde avec : p : la quantité du mouvement de l´électron (p=mv) h : la constante de Planck
Idée de Louis de Broglie (1924) Un cylindre, projeté sous deux angles différents, apparait à la fois comme un rectangle ou un cercle. Pourtant, il n’est ni l’un ni l’autre. Par analogie, il en est de même pour l’électron, le photon ou pour toute particule élémentaire dont l'image corpusculaire ne serait qu'une facette d'une entité plus complexe.
Vérification expérimentale (1927) Il aura fallu, à Davisson et Germer, 3 ans pour prouver la thèse de de Broglie. Ils l’ont vérifié en observant le phénomène de diffraction des électrons par un cristal. L´énergie des électrons incidents étant fixée, on observe en fonction de l’angle q l’intensité du faisceau diffusé élastiquement. La figure ci-contre, représente un réseau linéaire d´atomes équidistants. On peut également imaginer que chaque point représente une ligne d’atomes perpendiculaires au plan de la figure. On trouve des maxima de diffraction dans des directions telles que de sin q soit un multiple entier de la longueur d’onde. => Davisson et Germer obtiennent des figures de diffraction, phénomène spécifique aux ondes.
Conclusion La découverte de Louis de Broglie a décrit, avant toute vérification expérimentale, le mouvement de l’électron. Cette découverte met bien en valeur le côté probabiliste de la physique quantique comparé au caractère déterministe de la physique classique.