PHYSIQUE QUANTIQUE : CONCEPTS TECHNIQUES APPLICATIONS.

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1 PHYSIQUE QUANTIQUE : CONCEPTS TECHNIQUES APPLICATIONS

2 UN PEU D’HISTOIRE… James Clerk Maxwell Erwin Schrödinger
Equation de Schrödinger 1873 1926 William Rowan Hamilton Arnold Sommerfeld Equation eikonale Equation Hamilton-Jacobi 1827 1911 Pierre Louis de Maupertuis Pierre de Fermat Minimisation chemin optique Moindre action 1657 1744

3 ANALOGIE ELECTROMAGNETISME/
MECANIQUE GENERAL CHAMPS/ FONCTION D’ONDE ELECTRO- MAGNETISME MECANIQUE QUANTIQUE λ << taille RAYONS/ TRAJECTOIRES OPTIQUE GEOMETRIQUE MECANIQUE CLASSIQUE

4 L’EQUATION DE SCHRODINGER…
…EST DETERMINISTE… …MAIS…

5 LA FONCTION D’ONDE EST PROBABILISTE

6 PHYSIQUE QUANTIQUE : CONCEPTS TECHNIQUES APPLICATIONS

7 TECHNIQUES DE RESOLUTION /1
CONNU : V(x) INCONNUS : E, W(x) DISCRETISATION x1…xn δ xi-1 xi xi+1 Ψ(xi)  Ψi W(xi)  Wi

8 TECHNIQUES DE RESOLUTION /2
CONDITIONS AUX LIMITES Ψ(x1)= Ψ(xn)=0 ALGEBRE LINEAIRE : E : valeur propre Ψ : vecteur propre

9 ☺ ☹☹ ☹ ☺☺ Ψ(x1,y1,z1...…,xN,yN,zN) SCHRODINGER vs MAXWELL Ex(x,y,z)
FONCTION D’ONDE Ψ(x1,y1,z1...…,xN,yN,zN) SCALAIRE ☺ 3N VARIABLES ☹☹ CHAMPS EM Ex(x,y,z) Ey(x,y,z) Ez(x,y,z) VECTORIEL ☹ 3 VARIABLES ☺☺

10 APPROXIMATION BORN-OPPENHEIMER
(1927) /1 CALCUL DES FORCES QUE LES ELECTRONS EXERCENT SUR LES NOYAUX  SURFACES DE POTENTIEL ELECTRONIQUE

11 APPROXIMATION BORN-OPPENHEIMER
(1927) /2 2. CALCUL DU MOUVEMENT DES NOYAUX sur ces surfaces CONTINUUM (collisions) ETATS LIES (spectroscopie)

12 PHYSIQUE QUANTIQUE : CONCEPTS TECHNIQUES APPLICATIONS

13 LA REACTIVITE CHIMIQUE
Collision (in)élastique : HA+HBHC  HA+HBHC* Collision réactive : HA+HBHC  HAHB+HC RBC RAB/ A B C RAB RBC

14 PROPAGATION D’UN PAQUET D’ONDE
produits réactifs

15

16 Master de Physique M2 Processus dynamiques d’interaction entre atomes, molécules, surfaces et photons 1. Cours 1-4 2. Cours 4-8 Dynamique quantique des systèmes réactifs en phase gazeuse (B. Lepetit, Bât. 3R1-108) Dynamique quantique des systèmes en interaction avec des impulsions laser (C. Meier, Bât. 3R1-103) 3. Cours 9-11 4. Cours 12-14 Dynamique mixte quantique-classique: vers les systèmes à grand nombre de degrés de liberté (N. Halberstadt, Bât. 3R1-216) Dynamique quantique des interactions gaz-surface (D. Lemoine, Bât. 3R1-100)

17 Plasma (gaz ionisé) Confiné par un champ magnétique Chauffé -> ignition des réactions de fusion