Les applications de la mécanique
quantique
Microscopie électronique
Calculer la longueur d'onde d'un électron à 5 keV
Données :
•→ 1 eV = 1,60.10-19
J
•→ m = 9,11.10...
Microscopie électronique
Electron à 5 keV
 < 1 Å
Emission stimulée de radiation
LASER : Light Amplified by Stimulated Emission
of Radiation
Atomes excités
Photons émis à m...
Emission stimulée de radiation
LASER : Light Amplified by Stimulated Emission
of Radiation
Atomes excités
Photons émis à m...
Applications de l'effet photoélectrique
h.
électron
Formation d'une image « électrostatique »
La spectroscopie
E
h
Transition électronique
E ~ 1,5 eV à 10 eV → visible / UV
Transition vibratoire
E ~ meV à 1,5 ...
Les semi-conducteurs
Niveau d'énergie des électrons
Bande interdite
car λ = taille du réseau
h.
LED
Diode laser
Les semi-conducteurs
Niveau d'énergie des électrons
Bande interdite
car λ = taille du réseau
Transistor
Années 30 - 40
8 t...
Le futur...
Les supraconducteurs
L’ordinateur quantique
La physique quantique et le vivant
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Applications de la physique quantique

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Quelles sont les applications de la physique quantique ?
Support de conférence pour les élèves de Terminales S.
Audio de la conférence donnée en avril 2015 au lycée du Forez : http://cedric.lemery.free.fr/Audio/20150428_ConfPhysQ-Applications.mp3

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Applications de la physique quantique

  1. 1. Les applications de la mécanique quantique
  2. 2. Microscopie électronique Calculer la longueur d'onde d'un électron à 5 keV Données : •→ 1 eV = 1,60.10-19 J •→ m = 9,11.10-31 kg •→ h = 6,63.10-34 J.s Ec= 1 2 m v 2 →Ec= p 2 2m → p=√2mE Réponse : 17 pm = 0,017 nm
  3. 3. Microscopie électronique Electron à 5 keV  < 1 Å
  4. 4. Emission stimulée de radiation LASER : Light Amplified by Stimulated Emission of Radiation Atomes excités Photons émis à même fréquence Tous les photons ont • la même fréquence • la même polarisation Mise en œuvre pour les lasers : simulation pHET Colorado
  5. 5. Emission stimulée de radiation LASER : Light Amplified by Stimulated Emission of Radiation Atomes excités Photons émis à même fréquence Tous les photons ont • la même fréquence • la même polarisation Réaction en chaîne Non contrôlée : lasers pulsés Contrôlée : lasers usuels Fusion laser Arme laser
  6. 6. Applications de l'effet photoélectrique h. électron Formation d'une image « électrostatique »
  7. 7. La spectroscopie E h Transition électronique E ~ 1,5 eV à 10 eV → visible / UV Transition vibratoire E ~ meV à 1,5 eV → IR
  8. 8. Les semi-conducteurs Niveau d'énergie des électrons Bande interdite car λ = taille du réseau h. LED Diode laser
  9. 9. Les semi-conducteurs Niveau d'énergie des électrons Bande interdite car λ = taille du réseau Transistor Années 30 - 40 8 transistors/poste Années 80 10 millions de transistors/puce Années 60
  10. 10. Le futur... Les supraconducteurs L’ordinateur quantique
  11. 11. La physique quantique et le vivant
  12. 12. Pour aller plus loin

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