Le cours de physique de Feynman
Nouvelle édition
Mécanique quantique
Richard Feynman | Robert Leighton | Mattew Sands
Dunod
Préface à la nouvelle édition américaine
III
Préface de Richard Feynman
XIII
Liste des symboles
XVII
Introduction
XXI
Chapitre 1. Le comportement quantique1
1.1 Mécanique atomique1
1.2 Une expérience avec des balles de fusil2
1.3 Une expérience avec des ondes4
1.4 Une expérience avec des électrons6
1.5 Interférences des ondes d'électrons7
1.6 En observant les électrons9
1.7 Premiers principes de la mécanique quantique 13
1.8 Le principe d'incertitude15
Chapitre 2. La relation entre les points de vue ondulatoire et corpusculaire17
2.1 Amplitudes des ondes de probabilité17
2.2 Mesures de position et d'impulsion18
2.3 Diffraction par un cristal23
2.4 La taille d'un atome25
2.5 Niveaux d'énergie27
2.6 Implications philosophiques29
Chapitre 3. Amplitudes de probabilité33
3.1 Lois de combinaison des amplitudes33
3.2 Interférences obtenues avec deux fentes38
3.3 Diffusion par un cristal42
3.4 Particules identiques45
Chapitre 4. Particules identiques51
4.1 Particules de Bose et particules de Fermi 51
4.2 États à deux particules de Bose54
4.3 États à n particules de Bose58
4.4 Émission et absorption de photons60
4.5 Le spectre du corps noir62
4.6 L'hélium liquide68
4.7 Le principe d'exclusion69
5.1 Filtrage des atomes avec un appareil de Stern-Gerlach75
5.2 Expériences avec des atomes filtrés81
5.3 Filtres de Stern-Gerlach en série84
5.4 États de base85
5.5 Amplitudes en interférences88
5.6 La machinerie de la mécanique quantique92
5.7 Transformation dans une base différente95
5.8 Autres situations98
Chapitre 6. Spin un demi101
6.1 Transformation des amplitudes101
6.2 Transformation dans un système de coordonnées ayant subi une rotation103
6.3 Rotations autour de l'axe z108
6.4 Rotations de 180° et de 90° autour de y112
6.5 Rotations autour de x116
6.6 Rotations quelconques118
Chapitre 7. La dépendance des amplitudes en fonction du temps123
7.1 Atomes au repos ; états stationnaires123
7.2 Mouvement uniforme126
7.3 Énergie potentielle ; conservation de l'énergie130
7.4 Forces ; la limite classique135
7.5 La « précession » d'une particule de spin un demi138
Chapitre 8. La matrice hamiltonienne143
8.1 Amplitudes et vecteurs143
8.2 Décomposition des vecteurs d'état145
8.3 Quels sont les états de base du monde ?149
8.4 Comment les états évoluent dans le temps152
8.5 La matrice hamiltonienne156
8.6 La molécule d'ammoniac157
Chapitre 9. Le maser à ammoniac163
9.1 Les états de la molécule d'ammoniac163
9.2 La molécule dans un champ électrique statique168
9.3 Transitions dans un champ dépendant du temps174
9.4 Transitions à la résonance177
9.5 Transitions hors de la résonance180
9.6 L'absorption de la lumière181
Chapitre 10. Autres systèmes à deux états185
10.1 L'ion d'hydrogène moléculaire185
10.2 Les forces nucléaires192
10.3 La molécule d'hydrogène195
10.4 La molécule de benzène198
10.5 Les colorants201
10.6 L'hamiltonien d'une particule de spin un demi dans un champ magnétique203
10.7 L'électron avec spin dans un champ magnétique206
11.1 Les matrices de spin de Pauli211
11.2 Les matrices de spin en tant qu'opérateurs217
11.3 La solution des équations à deux états221
11.4 Les états de polarisation du photon223
11.5 Le méson K de charge nulle228
11.6 Généralisation aux systèmes à N états239
Chapitre 12. La structure hyper-fine de l'hydrogène245
12.1 Les états de base d'un système fait de deux particules de spin un demi245
12.2 L'hamiltonien pour l'état d'énergie le plus bas de l'hydrogène248
12.3 Les niveaux d'énergie254
12.4 L'effet Zeeman257
12.5 Les états en présence d'un champ magnétique262
12.6 La matrice de projection pour un spin un265
Chapitre 13. Propagation dans un réseau cristallin269
13.1 États d'un électron dans un réseau à une dimension269
13.2 États d'énergie définie273
13.3 États qui varient avec le temps277
13.4 Un électron dans un réseau à trois dimensions278
13.5 Autres états dans un réseau280
13.6 Diffusion par les imperfections dans un cristal282
13.7 Capture par une imperfection d'un réseau285
13.8 Amplitudes de diffusion et états liés286
Chapitre 14. Les semi-conducteurs289
14.1 Électrons et trous dans les semi-conducteurs289
14.2 Semi-conducteurs impurs295
14.3 L'effet Hall298
14.4 Jonctions de semi-conducteurs300
14.5 Redressement du courant à une jonction de semi-conducteurs304
14.6 Le transistor306
Chapitre 15. L'approximation des particules indépendantes309
15.1 Les fonctions d'onde de spins309
15.2 Les fonctions d'onde à deux spins314
15.3 Les particules indépendantes316
15.4 La molécule de benzène318
15.5 D'autres exemples de chimie organique323
15.6 Autres utilisations de l'approximation327
Chapitre 16. Variation des amplitudes avec la position331
16.1 Les amplitudes le long d'une droite331
16.2 La fonction d'onde336
16.3 États de moment défini339
16.4 Normalisation des états en x342
16.5 L'équation de Schrödinger345
16.6 Les niveaux d'énergie quantifiés349
17.1 La symétrie 355
17.2 Symétrie et conservation359
17.3 Les lois de conservation364
17.4 La lumière polarisée367
17.5 La désintégration du ʌ0370
17.6 Glossaire des matrices de rotation376
Chapitre 18. Le moment cinétique379
18.1 Le rayonnement du dipôle électrique379
18.2 Diffusion de la lumière382
18.3 L'annihilation du positronium386
18.4 La matrice de rotation pour un spin quelconque393
18.5 La mesure d'un spin nucléaire398
18.6 Composition des moments cinétiques400
Chapitre 19. L'atome d'hydrogène et la table périodique413
19.1 L'équation de Schrödinger pour l'atome d'hydrogène413
19.2 Les solutions à symétrie sphérique415
19.3 Les états qui dépendent des angles420
19.4 La solution générale pour l'hydrogène426
19.5 Les fonctions d'onde pour l'hydrogène430
19.6 La table périodique432
Chapitre 20. Opérations et opérateurs441
20.1 Opérations et opérateurs441
20.2 L'énergie moyenne444
20.3 L'énergie moyenne d'un atome448
20.4 L'opérateur de position450
20.5 L'opérateur d'impulsion452
20.6 Le moment cinétique458
20.7 La variation des moyennes avec le temps461
Chapitre 21. L'équation de Schrödinger dans un contexte : un séminaire sur la supra-conductivité465
21.1 L'équation de Schrödinger en présence d'un champ magnétique465
21.2 L'équation de continuité pour les probabilités468
21.3 Deux sortes d'impulsion470
21.4 La signification de la fonction d'onde472
21.5 La supra-conductivité474
21.6 L'effet Meissner476
21.7 Quantification du flux479
21.8 La dynamique de la supra conductivité482
21.9 La jonction Josephson484
Épilogue
493
Annexes
494
Index
531