Mécanique quantique

L'auteur prend un soin extrême à situer la mécanique quantique dans son développement historique, pour ne pas placer le lecteur face à l'énoncé de postulats arbitraires qui pourraient le rebuter. L'ensemble est très rigoureux, clairement exposé, et les notions sont abondamment discutées au fur et à mesure de leur introduction. Ce premier tome, correspondant à un enseignement de 3e année, est divisé en deux parties. La première partie analyse les expériences cruciales de la physique microscopique qui, à l'orée du XXe siècle, ont imposé une révision radicale des concepts pour la compréhension des phénomènes à l'échelle atomique. Cette partie revient sur des notions fondamentales de mécanique, de statistique et d'électromagnétisme, et donne l'occasion de raisonner physiquement et de manipuler des ordres de grandeurs. Elle fournit enfin le prétexte idéal à une introduction élémentaire de la mécanique analytique, souvent absente des cursus. Cette partie se termine par une présentation comparée des deux premières versions de la mécanique quantique : la mécanique des matrices de Heisenberg et la mécanique ondulatoire de Schrödinger. La deuxième partie commence par une synthèse des idées rassemblées antérieure-ment, autorisant l'énoncé des postulats sur la base du sens physique, et la mise en place intuitive et pragmatique du formalisme mathématique nécessaire. Par la suite, l'accent est mis sur le lien indissoluble entre le contenu physique de la théorie et sa conséquence la plus spectaculaire : la quantification de certaines grandeurs physiques. Les problèmes les plus simples (potentiels constants par morceaux) sont ensuite traités en détail, révélant les comportements étranges prévus par la théorie quantique, et mettant en évidence l'extrême singularité de la limite classique. Ce tome s'achève par le traitement de l'oscillateur harmonique, allant jusqu'à l'introduction des opérateurs de création et d'annihilation et la définition des états cohérents. Cet ouvrage est issu d'une expérience d'enseignement pendant plusieurs années en Licence et Maîtrise de Physique de l'Université Pierre et Marie Curie (Paris 6) et à l'École Normale Supérieure (Ulm). . . Claude Aslangul est professeur à l'Université Pierre et Marie Curie (Paris 6) et enseigne également à l'École Normale Supérieure (Ulm). Il est membre du Laboratoire de Physique Théorique de la Matière Condensée (Jussieu).

Résumé : Le site : Les audios mp3 et vidéos mp4 exploités dans le manuel, les fiches d'activités et de ressources téléchargeables. Les cahiers d'exercices : Deux cahiers (leçons 1 à 6 - leçons 7 à 12) pour travailler l'écriture, des exercices de grammaire, lexique et phonétique pour s'entraîner à la maison.

Le Tome III de Mécanique quantique s'adresse à un vaste public, allant de la 3ème année de Licence au Master, certains aspects pouvant de surcroît intéresser des étudiants en thèse. Il intéressera également les étudiants préparant les concours de l'enseignement. Cet ouvrage est issu d'une expérience d'enseignement pendant plusieurs années en Licence - Maîtrise de Physique et DEA de Physique des Solides à l'Université Pierre et Marie Curie et à l'ENS (Ulm), il présente les corrigés des exercices et problèmes proposés à la fin de chaque chapitre des Tomes I et II, originaux pour une bonne partie d'entre eux. Les sujets abordés permettent d'une part de se familiariser avec les concepts quantiques et l'inévitable formalisme qui les traduit et leur donne leur robustesse, d'autre part de voir à l'oeuvre l'extraordinaire pouvoir explicatif de la théorie en développant quelques-unes de ses innombrables applications à la Physique de basse énergie (atomes, molécules, matière condensée). Chaque corrigé, précédé de l'énoncé correspondant, est rédigé en grand détail afin de permettre la vérification minutieuse de toutes les étapes du raisonnement et des calculs. Il est parfois fait appel à des connaissances mathématiques spécialisées que l'on s'est efforcé de présenter de façon graduelle et intuitive, avec également le souci de montrer leur universalité dans tous les champs de la Physique. Le cas échéant, un complément permet d'approfondir un point, ou d'établir un lien avec d'autres questions à première vue quelque peu éloignées du sujet du problème. Enfin, des références sont fournies, qui renvoient tantôt à des ouvrages académiques, tantôt aux revues spécialisées ayant publié les articles originaux dont certains problèmes ont été tirés.

L'auteur prend un soin extrême à situer la mécanique quantique dans son développement historique, pour ne pas placer le lecteur face à l'énoncé de postulats arbitraires qui pourraient le rebuter. L'ensemble est très rigoureux, clairement exposé, et les notions sont abondamment discutées au fur et à mesure de leur introduction. Ce premier tome, correspondant à un enseignement de 3e année, est divisé en deux parties. La première partie analyse les expériences cruciales de la physique microscopique qui, à l'orée du XXe siècle, ont imposé une révision radicale des concepts pour la compréhension des phénomènes à l'échelle atomique. Cette partie revient sur des notions fondamentales de mécanique, de statistique et d'électromagnétisme, et donne l'occasion de raisonner physiquement et de manipuler des ordres de grandeur. Elle fournit enfin le prétexte idéal à une introduction élémentaire de la mécanique analytique, souvent absente des cursus. Cette partie se termine par une présentation comparée des deux premières versions de la mécanique quantique : la mécanique des matrices de Heisenberg et la mécanique ondulatoire de Schrödinger. La deuxième partie commence par une synthèse des idées rassemblées antérieurement, autorisant l'énoncé des postulats sur la base du sens physique, et la mise en place intuitive et pragmatique du formalisme mathématique nécessaire. Par la suite, l'accent est mis sur le lien indissoluble entre le contenu physique de la théorie et sa conséquence la plus spectaculaire : la quantification de certaines grandeurs physiques. Les problèmes les plus simples (potentiels constants par morceaux) sont ensuite traités en détail, révélant les comportements étranges prévus par la théorie quantique, et mettant en évidence l'extrême singularité de la limite classique. Ce tome s'achève par le traitement de l'oscillateur harmonique, allant jusqu'à l'introduction des opérateurs de création et d'annihilation et la définition des états cohérents. Cet ouvrage est issu d'une expérience d'enseignement pendant plusieurs années en Licence et Maîtrise de Physique de l'Université Pierre et Marie Curie (Paris 6) et à l'Ecole Normale Supérieure (Ulm).