Dualité onde-corpuscule¶
corps, ondes → 1 catégorie
- particule (\(m,v\)) → onde(Broglie) \(\lambda=\frac{h}{mv}\) et energie \(E=hf=\hbar w\)
- q de mvt \(p=\hbar k=\frac{h}{\lambda}\)
- (\(\omega=2\pi f=\frac{E}{\hbar}\), \(k=\frac{2\pi}{\lambda}=\frac{p}{\hbar}\))
- électron : \(\lambda=1 nm\)
voir \(\psi\) Fonction d'onde de Schrödinger
onde lumineuse → particule : photon(indivisible)
Energie d'un photon : \(E=hf=\frac{hc}{\lambda}\)
- loi de Bragg : \(2d\sin\theta=n\lambda\) (diffraction sur un cristal)
- (incidence normale: \(d\sin\theta=n\lambda\))
Effet photoélectrique¶
\(E-\phi=hf-\phi=q_{e}V_{0}\) avec \(q_{e}\) la charge de el, \(V_{0}\) le potentiel d’arrêt,
\(\phi\) le travail d'extraction, \(E\) énergie transférée au matériau par rayonnement
on a donc \(f_{min}=\frac{\phi}{h}\)
Diffusion de Compton¶
faisceau lumineux → électron libre
(modèle ondulatoire prédit une fréquence de sortie identique : FAUX)
VRAI : modèle corpusculaire de la lumière
→ effet Compton : \(\Delta\lambda=\frac{h}{mc}(1-\cos \phi)\) avec \(\lambda_{2}>\lambda_{1}\)
Rayonnement du corps noir¶
-
objet idéal absorbant toute énergie EM reçue
-
lumière émise ne dépend que de \(T\) (\(E\propto\sigma T^4\) loi Stefan-Boltzmann)
-
pic de lumière pour \(\lambda=\lambda_{m}\) (\(\lambda\) faible→-E ⇒ probleme)
Diffraction des électrons¶
- électrons sur un duo de fentes → interference typique des ondes
⇒ comportement ondulatoire