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Introduction à la physique moderne : relativité et physique quantique : cours et exercices

Résumé

Une première approche de la relativité et de la physique quantique, introduisant les concepts, méthodes et résultats en s'appuyant sur des exemples des phénomènes physiques pour lesquels les aspects quantiques sont importants. Avec des exercices et problèmes corrigés. ©Electre 2015


  • Autre(s) auteur(s)
  • Éditeur(s)
  • Date
    • DL 2015
  • Notes
    • Bibliogr. p. 283-284. Index
  • Langues
    • Français
  • Description matérielle
    • 1 vol. (XVI-287 p.) : ill. ; 24 cm
  • Collections
  • Sujet(s)
  • ISBN
    • 978-2-10-072021-7
  • Indice
    • 530.1 Théories de la relativité
  • Quatrième de couverture
    • Cet ouvrage est conçu comme une première approche des deux grands «piliers» de la physique actuelle, dite «physique moderne», que sont la relativité et la physique quantique. Il présente, au niveau le plus élémentaire possible, les concepts de base de ces deux théories et les illustre par de nombreux exemples concrets de phénomènes physiques pour lesquels les aspects quantiques et/ou relativistes sont importants voire essentiels.

      Les concepts introduits sont illustrés par des exercices et des problèmes regroupés en fin d'ouvrage et dont les corrigés sont disponibles sur le site dunod.com.


  • Tables des matières
      • Introduction à la physique moderne : relativité et physique quantique

      • Cours et exercices

      • Claude Fabre/Charles Antoine/Nicolas Treps

      • Dunod

      • Préface V
      • Avant-propos XIII
      • Introduction XV
      • Partie 1 Relativité
      • Espace, temps et mouvement en physique 3
      • Chapitre 1. Mécanique classique et changement de référentiel galiléen 7
      • 1.1 Mécanique newtonienne et principe de relativité galiléenne8
      • 1.2 Changement de référentiel galiléen10
      • Chapitre 2. Lumière classique et changement de référentiel galiléen 13
      • 2.1 Description ondulatoire de la lumière14
      • 2.2 Lumière et changement de référentiel16
      • 2.3 Mesures de la vitesse de la lumière22
      • Chapitre 3. Principe de relativité restreinte Transformations de Lorentz 31
      • 3.1 Principe de relativité restreinte31
      • 3.2 Transformations de Lorentz34
      • Chapitre 4. Effets relativistes sur le temps et l'espace 39
      • 4.1 Intervalle temporel : relativité du passé, du futur et de la simultanéité39
      • 4.2 Intervalle d'espace-temps41
      • 4.3 Longueur propre et contraction des longueurs43
      • 4.4 Durée propre et dilatation des durées46
      • 4.5 Les «jumeaux de Langevin»48
      • 4.6 Des expériences de pensée aux expériences réelles49
      • Chapitre 5. Effets relativistes sur les vitesses 55
      • 5.1 Composition des vitesses en relativité55
      • 5.2 Transformation de Lorentz pour une onde58
      • Chapitre 6. Deux exemples de phénomènes relativistes 63
      • 6.1 Le GPS : un laboratoire relativiste63
      • 6.2 Rayonnement synchrotron65
      • Chapitre 7. Dynamique relativiste 69
      • 7.1 Quelques rappels de dynamique classique69
      • 7.2 Quantité de mouvement relativiste74
      • 7.3 Énergie relativiste78
      • 7.4 Collisions relativistes87
      • Chapitre 8. Réactions nucléaires et notions de radioactivité 95
      • 8.1 Structure des noyaux atomiques, énergie de liaison95
      • 8.2 De multiples réactions nucléaires99
      • 8.3 Radioactivité et dosimétrie105
      • Chapitre 9. Les quatre interactions fondamentales, la relativité générale 111
      • 9.1 Interaction gravitationnelle et notion de relativité générale111
      • 9.2 Interactions électromagnétique, forte et faible124
      • 9.3 Conclusion : théories d'unification130
      • Partie 2 Mécanique quantique
      • Le monde quantique 135
      • Chapitre 10. Le photon : une introduction à la physique quantique 141
      • 10.1 Le photon : un fait expérimental142
      • 10.2 Propriétés du photon145
      • 10.3 Temps et lieu d'arrivée du photon149
      • 10.4 Interférences lumineuses et photons153
      • 10.5 Bilan156
      • Chapitre 11. Polarisation de la lumière : aspects classiques et quantiques 159
      • 11.1 Description classique de la polarisation159
      • 11.2 Description quantique164
      • Chapitre 12. Systèmes à plusieurs états : notion d'états quantiques 171
      • 12.1 États quantiques171
      • 12.2 Manipulation et mesure d'états quantiques174
      • 12.3 Application à la cryptographie177
      • 12.4 Évolution des états quantiques183
      • Chapitre 13. Ondes de matière : une introduction à la fonction d'onde 191
      • 13.1 Onde de matière191
      • 13.2 Quantification de l'énergie pour une particule confinée202
      • 13.3 Inégalités de Heisenberg210
      • Chapitre 14. Évolution temporelle de la fonction d'onde : équation de Schrödinger d'une particule matérielle 215
      • 14.1 Propriétés de la fonction d'onde215
      • 14.2 Commentaires216
      • 14.3 Équation de Schrödinger pour la fonction d'onde217
      • 14.4 Exemple 1 : la particule libre219
      • 14.5 Exemple 2 : le puits carré infini220
      • 14.6 Généralisation223
      • 14.7 Exemple 3 : marche de potentiel, onde de matière évanescente224
      • 14.8 Mesure de la vitesse de la particule, notion d'observable227
      • Chapitre 15. Les règles générales de la mécanique quantique 235
      • 15.1 À la base de tout : le vecteur d'état235
      • 15.2 Évolution temporelle238
      • 15.3 La mesure, lien entre le système physique et l'observateur239
      • 15.4 Principe d'exclusion de Pauli246
      • Chapitre 16. Notions de mécanique quantique «et» relativiste 249
      • 16.1 Équation de Klein-Gordon250
      • 16.2 Équation de Dirac, théorie quantique des champs250
      • 16.3 Incompatibilité de la mécanique quantique et de la relativité générale251
      • Exercices et problèmes 255
      • Bibliographie 283
      • Index 285

  • Origine de la notice:
    • FR-751131015
  • Disponible - 530.1 FAB

    Niveau 2 - Sciences