Skip to main content
Global

6.1 : Prélude aux photons et aux ondes de matière

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    189613

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Deux des concepts les plus révolutionnaires du XXe siècle étaient la description de la lumière comme un ensemble de particules et le traitement des particules comme des ondes. Ces propriétés ondulatoires de la matière ont conduit à la découverte de technologies telles que la microscopie électronique, qui nous permet d'examiner des objets submicroscopiques tels que des grains de pollen, comme indiqué ci-dessus.

    La photo montre un groupe de molécules de pollen. Toutes les molécules ont une forme circulaire ou ovale. Certaines molécules ont une morphologie granulaire, d'autres ont de nombreux picots qui sortent de leur surface.
    Figure\(\PageIndex{1}\) : Sur cette image de pollen prise au microscope électronique, les grains en forme de haricot mesurent environ 50 μm de long. Les microscopes électroniques peuvent avoir un pouvoir de résolution bien supérieur à celui des microscopes optiques classiques, car les longueurs d'onde des électrons peuvent être 100 000 fois plus courtes que les longueurs d'onde des photons de lumière visible. (source : modification des travaux de l'installation de microscopie électronique du Dartmouth College).

    Dans ce chapitre, vous découvrirez le quantum énergétique, un concept introduit en 1900 par le physicien allemand Max Planck pour expliquer le rayonnement du corps noir. Nous expliquons comment Albert Einstein a étendu le concept de Planck à un quantique de lumière (un « photon ») pour expliquer l'effet photoélectrique. Nous montrons également comment le physicien américain Arthur H. Compton a utilisé le concept des photons en 1923 pour expliquer les changements de longueur d'onde observés dans les rayons X. Après une discussion sur le modèle de Bohr pour l'hydrogène, nous décrivons comment les ondes de matière ont été postulées en 1924 par Louis-Victor de Broglie pour justifier le modèle de Bohr et nous examinons les expériences menées en 1923-1927 par Clinton Davisson et Lester Germer qui ont confirmé l'existence des ondes de matière de Broglie.

    Contributeurs et attributions