3) dualité onde corpuscule Flashcards
l’effet photo-électrique deff
: ionisation d’électrons de la matière sous l’action d’un rayonnement électromagnétique (IR, Visible, UV …) si Ephoton> Eseuil
- Phénomène responsable du contraste en imagerie médicale (radiologie…)
- Modèle ondulatoire insuffisant pour expliquer ce phénomène
Relation de De Broglie
Modèle physique basé sur les principes de moindre action qui relient les aspects :
* ondulatoire → vecteur d’onde k (ou longueur d’onde λ)
Principe de Fermat : chemin optique minimal
* corpusculaire → quantité de mouvement p
Principe de Maupertuis : trajectoire suivie minimale
p = ℏk =
donc λ = h/p
Les propriétés ondulatoires d’un corps en mouvement ne s’expriment que …
dans un milieu dont la dimension est de l’ordre de λ (= si diffraction possible)
énergie du photon
EΦ = hf = hc/λ = pc EN JOULE
ou
EΦ = 1240/λ(en nm) EN eV
deff photon
particule composant les OEM, donc capable de se déplacer à la vitesse de la lumière. de masse et charge nulle.
Energie d’une particule de masse au repos non nulle (électrons, protons…)
- Au repos :
E = mc² - En mouvement :
Ec = 1/2 mv²
quantité de mouvement d’une particule de masse au repos non nulle (électrons, protons…)
p = h/λ = mv(vitesse)
quantité de mouvement d’un photon
p = h/λ
mais attention p = mv(vitesse) ne fontionne pas car le photon à une masse nulle
deff 1 eV
énergie acquise par 1 électron soumis à une tension de 1 V.
Relation d’incertitude d’Heisenberg
Une approche “corpusculaire” de la diffraction (observation d’interférences pour des photons émis un par un) a permis de conclure à l’impossibilité de connaître avec une absolue précision à la fois la position x et la quantité de mouvement ^p du photon :
Δx * Δp ≥ ℏ ≠ 0
seulement probabilités de présence.
Quantification des grandeurs physiques
La caractéristique ondulatoire inhérente à toute grandeur physique associée à un corpuscule
en mouvement dans un milieu fini a amené à considérer ces grandeurs physiques non pas
comme continues mais comme des multiples d’une grandeur élémentaire :
→ on dit qu’elles sont quantifiées.
de quoi dépend θmin
θmin uniquement de λ et b
le nombre d’ouverture
Meilleure résolution d’un appareil d’optique (appareil photo…) pour un nombre d’ouverture f/d est petit.
MAIS ATTENTION f ne modifie pas la résolution
facteur limitant de la résolution
- si N>Ntot alors c’est le système optique
- si N<Ntot alors c’est le capteur
A toute radiation de fréquence f, on associe …
un photon transportant un quantum d’énergie E
Energie de masse
E = mrepos * c²
attention c ne signifie pas célérité mais coefficient
