pourquoi la physique quantique s'appelle -t-elle ainsi ?

Question

je ne saisis pas l'origine du mot...

Answer 1

"Quantifier" ca veut dire "transformer en un nombre entier"..
Le contraire du quantique c'est le continu..
D'habitude c'est plus ou moins comme ca qu'on percoit
le monde, on ne voit pas les détails et on a l'impression qu'on
peut découper une volume en morceaux aussi petit qu'on veut..

l'aspect "quantique" apparait quand on s'intéresse aux objets de très petite taille (atomique), la mécanique qui s'y applique est dite quantique par opposition à la mécanique "classique" qui ne marche pas du tout.

C'est Planck qui lui a donné ce nom pour expliquer le rayonnement du corps noir (qui explique la relation entre la couleur et la température des étoiles, par exemple). En utilisant la physique classique il ne parvenait pas à expliquer la distribution de l'energie du rayonnement en fonction de la longueur d'onde sauf à découper l'energie en paquet élementaire proportionnel à la fréquence, la constante de proportionnalité s'appelle aujourd'hui la constante de Planck et elle est notée "h". Donc Planck a expliqué le rayonnement du corps noir en disant que l'energie électromagnétique était quantifiée en paquet d'énergie Energie=h*fréquence.. C'était une simple "astuce mathématique" au début.
Mais bientôt Einstein a fait la fameuse expérience de l'effet photoélectrique qui montre que pour détacher un électron d'un métal dans le vide (et provoquer un courant) cela ne sert à rien d'augmenter l'intensité de la lumière, il faut changer sa "couleur" c'est à dire sa fréquence. Ce qui confirme que l'astuce de Planck correspond à une réalité physique, c'est le "photon".
Cela était bien surprenant et correspond au début de la mécanique qui allait devenir "quantique".

Answer 2

à cause des quantas je suppose. Puisque une de ses théorie dit que la lumière, au lieux d'être une onde, est en fait composée de petites particules appelées photons, qui contiendrait une certaine quantité d'énergie. le photon est donc ce qu'on appelle aujourd'hui un quanta.

Answer 3

Il faut se rappeler les cordes vibrantes et le phénomène de résonnance : on a des ventres (haute énergie car mouvement max) et des noeuds (repos donc basse énergie) à des distances précises qui correspondent à des multiples entiers de la longueur d'onde.
Les notes sur une corde de guitare ne sont produites que sur des positions précises (il faut en fait que l'extrémité de la corde soit sur un noeud pour que la résonnance soit maximale).

Comme la matière a des propriétés intrinséquement ondulatoires il faut se représenter les niveaux quantiques d'un électron autour du noyau (par exemple) comme les noeuds, les autres niveaux sont moins stables car ils correspondent à des niveaux d'énergie supérieurs.

Par ailleurs tout tend vers l'énergie minimale comme par exemple dans la chute des corps où l'état stable de la pomme n'est pas dans l'air mais sur le sol (et comme moi d'ailleurs qui en fait le moins possible!).

C'est une métaphore un peu simpliste mais en première approche elle dégrossit bien la question.

Ainsi quand un électron passe d'une orbite à une autre lors d'une réaction chimique ou sous l'action de la lumière etc. il passe temporairement par un état de plus haute énergie et la quantité d'énergie libérée (car l'énergie ne disparaît pas) correspond à un photon dont la longueur d'onde est inversement proportionnelle à cette énergie .la longueur d'onde du photon Lambda = h/deltaE (ou h est la constante de Planck et delta E la différence d'énergie potentielle entre les 2 orbites).

Mais comme seules certaines valeurs (donc couleurs) sont permises (se rappeler les notes sur la corde vibrante) celà correspond à des quantités discrètes (car discontinues) d'énergie que l'on appellent quantas d'où le terme de mécanique quantique (qui est aussi appelée la mécanique ondulatoire).

La mécanique classique de Newton (basée sur la gravitation et un modèle corpusculaire de l'électron) et sa pomme n'expliquait pas ce phénomène car un électron est en réalité à la fois une petite pomme (un corpuscule) et une onde qui vibre ou plutot une multitude de petits corpuscules qui vibrent simultanément à une longueur d'onde liée à leur niveau d'énergie potentielle (en clair à leur distance par rapport au noyau) et qui sont plus ou moins réels selon leur degré de résonnance mutuels.
C'est pourquoi Shroedinger a dû écrire sa fameuse équation qui utilise un modèle avec des opérateurs probabilistes où l'électron n'existe nulle part mais a une probabilté de présence plus forte sur certaines orbites ou états stables (les noeuds de basse énergie) ce qui a fait dire à Bachelard qui ne fumait pas du hash que " La matière n'est que l'ombre (une probabilté) d'un nombre (le quanta)"

C'est par ce phénomène que l'on peut, en autres choses, analyser la composition chimique des étoiles rien qu'en analysant la lumière qu'elles émettent.

La musique explique tout et est ce qu'il y a sans doute de plus universel.

Answer 4

quantification de l'énergie, du temps et de l'espace
alors qu'en physique macroscopique on fait comme si la matière était continue

Answer 5

Bien sur il y a une notion de quantas
sans rentrer dans des notions de physiques ou de mathématiques complexes , pour affûter une curiosité saine et certainement décomplexée ; savoir que la science explore immensément grand ainsi que immensément petit qui en quelque part se rejoignent ! La quantique se propose d'édifier des thèses sur immensément petit et pour cela essayer de quantifier les particules de plus en plus élémentaires qui se rapprochent le plus des origines de notre univers .
Rassurez vous il ya encore du boulot ;les tunnels d'accélérations qui permettent ou permettrons de faire éclater les atomes en particules 'Élémentaires' n'ent sont qu'a leur début et trouvent des limites technologiques qui laissent un champ d'exploration gigantesque pour les générations scientifiques à venir

Answer 6

parce qu'elle dispose une quantité d'hypothése en mème temps d'un phénoméne c'est trés utile dans le domaine microscopique car ne pouvant pas connaitre la position et la vitesse en méme temps d'un nucléide cette physique peut donner l'ensemble de le vitesse et la position d'un
nucléide
application*** laser

Answer 7

La physique quantique etudie les phenomenes sub atomique dans laquelle l'energie des particules ont des valeurs discretes (quantifies) et non pas continue, la continuite etant l'apanage de l'echelle macroscopique. Une particule saute d'un etat d'energie a un autre. Cest en parlant de ces quantums qu'on parle de physique quantique.

Answer 8

va demander a max planck

Answer 9

elle est basée sur le principe que tous les niveaux d'énergie n'existent pas, l'énergie est exprimée en nombre de quanta ( quantum au pluriel). et le mot quantum signifie quantité

Answer 10

Quantique vient du verbe quantifier : En physique quantique, on travaille sur des niveaux d'énergie, qui ne prennent que des valeurs précises (et ne recouvrent pas un spectre continu). Pour les cas les plus simples (:-), on est ramené à la recherche des "valeurs propres" d'une matrice (cf. cours de maths Terminale S)

Bonnes lectures ! (bases mathématiques requises, malheureusement)