Physique quantique

Question 1

Complémentarité de Bohr

+ 2 ex

Answer 1

Les propriétés des objets quantiques n’existent pas dans l’absolu mais dépendent de l’expérience, ne se manifestent que quand on fait une mesure

Ex : la dualité de la lumière : onde/corpuscules
Ex : la viscosité des solides-liquides

Question 2

Viscosité des solides-liquides

Answer 2

Coule comme un liquide
Éclabousse pas comme un solide
Se compacte comme un solide

Question 3

Expérience à choix retardé

Answer 3

Expérience sur la complémentarité de Bohr où on change la façon dont on fait la mesure APRÈS que l’objet quantique ait eu à décider son comportement

Question 4

Qu’est ce qui met en défaut la complémentarité de Bohr

Answer 4

Les expériences à choix retardées, à moins que l’objet quantique arrive à garder ses options ouvertes jusqu’au dernier moment (mais on sait pas comment)

Question 5

Mécanique quantique

Answer 5

Explique le comportement des objets microscopiques donc atome et en-dessous
Ne s’applique pas aux objets dits classiques

Question 6

Principe de superposition

Answer 6

Les objets quantiques peuvent être dans plusieurs états à la fois (voire une infinité) :
Plusieurs positions ou plusieurs vitesses

Question 7

Exemple réel du principe de superposition

Answer 7

L’électron de l’atome d’hydrogène est sur tous les points de son orbite à la fois (infinité d’états)

Question 8

Exemple métaphorique du principe de superposition

Answer 8

Le chat de Schrödinger

Question 9

Indéterminisme de la mesure (définition)

Answer 9

La mesure d’états superposés trouve un des états de façon aléatoire

Question 10

Indéterminisme quantique est différent de

Answer 10

Lancer une pièce pile ou face qui est déterministe

Question 11

«Dieu ne joue pas aux dés»

Answer 11

Einstein réfute l’indéterminisme quantique à Bohr qui répond : «qui êtes-vous pour dire à Dieu ce qu’il doit faire»

Question 12

La réduction des états quantiques

Answer 12

La mesure réduit ou projète l’état d’un objet quantique. Plus de superposition, que l’état qu’on a mesuré

Question 13

Explication de la dualité onde-corpuscule

Answer 13

Les objets quantiques se comportent comme une onde, celle de leur probabilité de présence (superposition des états)

Question 14

Effet tunnel

Answer 14

La matière, se comportant comme une onde au niveau microscopique, peut passer à travers les obstacles (une petite proportion)
Comme le son par ex

Question 15

Pourquoi mécanique «quantique»

Answer 15

L’énergie des objets est quantifiée i.e. ne peut prendre que certaines valeurs

Question 16

Exemple de la quantification des propriétés physiques

Answer 16

Un électron ne peut être que sur certaines orbites = n’avoir que certains niveaux d’énergie

Question 17

Pourquoi les harmoniques

Answer 17

Une corde ne peut vibrer qu’à certaines fréquences correspondant à L, L/2, L/3…

Question 18

Pourquoi la quantification des propriétés physiques

Answer 18

Ça vient de l’aspect ondulatoire, comme une corde qui ne peut avoir que certaines fréquences

Question 19

Pour bien comprendre la mécanique quantique

Answer 19

Pensez onde
Elle s’appelait avant la mécanique ondulatoire

Question 20

Principe d’incertitude de Heisenberg

Answer 20

On ne peut pas connaître vitesse et position d’un objet en même temps
Plus on connaît précisément l’un, plus l’autre est indéterminé

Question 21

Équivalence au principe de Heisenberg pour les ondes sonores

Answer 21

Les sons brefs ont plein de fréquences
Pour avoir un son mono-fréquence, il faut qu’il dure longtemps

Question 22

Intrication quantique

Answer 22

Des particules séparées «très loin» continuent à s’influencer

Question 23

Expérience d’intrication quantique

Answer 23

Prendre 2 particules intriquées, les envoyer dans des labos différents et leur faire des mesures

Question 24

Possible explication de l’intrication quantique et illustration

Answer 24

Des variables cachées définies avant la séparation

Ex : séparer une paire de chaussures et les envoyer aux pôles. Si on découvre la gauche à un endroit, l’autre sera forcément la droite

Question 25

Que remet en cause l’intrication quantique

Answer 25

La localité de la physique i.e. qu’on peut expliquer les choses localement sans se soucier du reste

Question 26

Description de l’état d’un objet en mécanique classique et en mécanique quantique

Answer 26

Tout ce qui est nécessaire à savoir ce que l’objet va devenir :
- classique : position et vitesse
- fonction d’onde (notée avec la lettre psi)

Question 27

Comment note-on la superposition des états

Answer 27

Si 2 états : psi1 + psi2 (éventuellement avec des coefficients si différentes probas)

Question 28

Quelle est l’expérience reine pour prouver la superposition des états

Answer 28

Les expériences d’interférences en général et donc les fentes de Young

Question 29

Synonyme de réduction des états

Answer 29

Effondrement de la fonction d’onde
(Ex psi1+psi2 devient après mesure psi1)

Question 30

Équivalent quantique de la loi de Newton

Answer 30

Équation de Schrödinger : elle prédit comment la fonction d’onde évolue en fonction des influences extérieures

Question 31

Équation de Schrödinger : info sur la formule

Answer 31

Fait intervenir le Hamiltonien

Question 32

Grand paradoxe de la mécanique quantique

Answer 32

L’équation de Schrödinger explique comment la fonction d’onde évolue en fonction des influences extérieures de façon continue et progressive
L’effondrement de la fonction d’onde explique comment elle évolue suite à une mesure de façon probabiliste et instantanée

Question 33

Interprétation du paradoxe de la mécanique quantique

Answer 33

L’interprétation de Copenhague recommande d’appliquer Schrödinger quand l’objet quantique interagit avec d’autres objets quantiques et l’effondrement de la fonction d’onde avec des objets classiques (et les mesures entre dans ce cas)

Question 34

L’impact de la physique quantique dans notre vie

Answer 34

En permettant le transistor et le laser par la compréhension de la façon dont le courant traverse les corps, elle a révolutionné notre vie

Question 35

La deuxième révolution quantique

Answer 35

Pourrait venir des applications de l’intrication comme la cryptographie quantique ou des ordinateurs moins consommateurs d’énergie