Cette introduction à la mécanique quantique est destinée aux élèves de première année du cycle ingénieur de l'Ecole polytechnique ayant suivi avant leur intégration une formation en physique moins approfondie que celle des filières MPSI, PSI ou PC. Elle n'est donc pas ouverte aux élèves de ces dernières filières, aux élèves déjà titulaires d'une licence de physique ou aux élèves internationaux suivant la formation préparatoire en physique pendant l'année de formation humaine. L'objectif est ici de démarrer progressivement l'enseignement de mécanique quantique de tronc commun (PHY_3X061_EP).
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Ces cours-TD de méthodologie physique a pour but d'intoduire/rappeler les outils mathématiques essentiels pour aborder la résolution des problèmes de mécanique quantique. En partant des principes de résolution de problèmes physiques de la mécanique classique utilisant des modèles appropriés (résolution d'équation différentielles couplées par des techniques matricielles), nous aborderons les solutions mathématiques de résolution de l'équation de Schrodinger dans des cas précis utilisant des états liés de puits quantiques comme example.
La physique quantique est probablement une des aventures intellectuelles les plus fertiles de l’humanité. Elle a permis de déterminer la structure des noyaux, des atomes, des molécules, d’élucider la nature de la lumière, et elle constitue un outil indispensable pour comprendre la physique moderne, des particules élémentaires jusqu'aux étoiles et au Big Bang. Son impact économique est tout aussi important : la plupart des produits de haute technologie (électronique, lasers et optronique, nanotechnologies, télécommunications) sont directement issus de concepts quantiques.
Le but du cours PHY_3X061_EP (ex PHY361) est de proposer à l'ensemble des élèves une initiation à la physique quantique et à quelques unes de ses applications. Il suivra le plan suivant:
- Dualité onde-corpuscule
- Etat de polarisation d'un photon unique
- Principes fondamentaux de la physique quantique
- Fonction d'onde d'une particule ponctuelle
- Transformée de Fourier en physique quantique
- Systèmes à une dimension spatiale
- Produit tensoriel et intrication
- De l'expérience de Stern et Gerlach au spin 1/2
- Résonance magnétique nucléaire
Langue du cours : Français
Credits ECTS : 5
