Aller au contenu

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