Semaine du lundi 1er décembre 2025
Interférences par division de front d'onde :
- Dispositif des fentes d'Young. Montage sans lentille. Montage avec lentille (écran dans le plan focal image).
- Critère de brouillage portant sur l'ordre d'interférence.
- Perte de cohérence spatiale et temporelle. Critère de brouillage portant sur la largeur angulaire de la source. (Le calcul intégral du facteur de contraste pour une fente de largeur $b$ a été fait en cours à titre d'exemple mais n'est pas exigible).
- Formule des réseaux en transmission
- Expression de l'intensité transmise par un réseau en fonction de la différence de phase $\Delta \varphi$ entre les ondes diffractées par deux motifs successifs. Demi-largeur du pic de diffraction.
Mécanique quantique - dualité onde-particule :
- Relation de Planck-Einstein. Longueur d'onde de De Broglie.
- Introduction historique à la mécanique quantique. Modèles de l'atome d'hydrogène. Fentes d'Young avec électrons.
- Fonction d'onde. Densité de probabilité. Condition de normalisation.
- Equation de Schrödinger (à 1 dimension uniquement)
- Etats stationnaires. Equation de Schrödinger indépendante du temps (à 1 dimension).
- Etats stationnaires du puits de potentiel infini. Quantification de l'énergie. Analogie avec la corde de Melde.
- Principe d'indétermination de Heisenberg.
- Superposition d'états stationnaires.
Exemples de questions de cours exigibles :
- Etablir l'expression de la différence de marche dans le dispositif des trous d'Young (avec ou sans lentilles).
- Présenter le critère de brouillage sur l'ordre d'interférences, en déduire le critère de brouillage sur la largeur angulaire de la source pour les fentes d'Young.
- Etablir la formule des réseaux.
- Calculer l'intensité résultat d'une suite de $N$ ondes dont les phases sont en progression arithmétique et estimer la demi-largeur du pic de diffraction.
- En exploitant la condition de normalisation, montrer que la densité de probabilité de présence dans un état stationnaire est indépendante du temps.
- Démontrer l'équation de Schrödinger indépendante du temps à l'aide de la méthode de séparation des variables.
- Montrer que l'énergie est quantifiée dans une puits de potentiel infini carré.
- Montrer que la superposition d'états stationnaires n'est pas un état stationnaire.
- etc...
