Introduction à la Mécanique Quantique

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Cours

Table des matières

Glossaire

1. Idées fondamentales de la mécanique quantique

2. Formalisme mathématique

3. Retour aux fondements de la mécanique quantique

4. Exemples simples

Index

Autoévaluations

Références

Introduction

Ce cours est constitué de quatre modules. Il fait partie d'une série de cours sur la Mécanique Quantique : de l'introduction jusqu'à l'approfondissement.

Après le module d'introduction qualitative des idées quantiques, destiné à familiariser le lecteur avec ces nouvelles idées au moyen d'analogies optiques simples, l'auteur présente de manière synthétique les outils mathématiques (module 2) et les postulats de la mécanique quantique (module 3). Dans le module 4 on aborde le domaine des applications en étudiant les plus simples : systèmes à deux niveaux, oscillateur harmonique.

Comme une aide d'apprentissage les exemples et les exercices seront éparpillés tout au long du cours (donc de chaque module bien-sûr). Ils s'agitent des exemples d'application des connaissances et ont le rôle de faciliter la compréhension des contenus de cours. Vous pouvez tester votre niveau de maîtrise du cours (et de chaque module) en effectuant le posttest proposé à la fin du cours (ou module).

Actuellement le contenu principal de divers modules est lié directement à une page web correspondant à une version html crée à partir d'un fichier TEX. (voir en plus les ressources).

Public cible

Le cours s'adresse aux étudiants de troisième année (5ème semestre) de physique. Bien entendu, il pourra également être utile à d'autres lecteurs : élevè de grande école, étudiants de troisième cycle et chercheurs débutants, professeur d'enseignement secondaire, etc... Plus généralement il est très bien adapté pour toute personne désirant de faire ses premiers contacts avec la mécanique quantique.

Objectifs globaux

A l'issue de ce cours, vous allez :

• se familiariser avec les idées quantiques et la façon d'utiliser les outils mathématiques impliqués,
• connaître les postulats de la mécanique quantique,
• être capable d'appliquer ces postulats dans des cas simples,

Si ce sont des choses que vous déjà connaissez, vous vous intéresserez peut-être à voir le deuxième cours de la suite : Applications de la mécanique quantique.

Pré-test : On n'a peut-être pas besoin d'une page entier dédié au pré-test. L'auteur a l'intention de mettre le pré-test dans cette même page d'introduction. La forme peut-être variée : quelques textes pour les questions ou d'eventuels flashs ou codes javascripts pour effectuer le test.

On ne trouvera pas une page dédiée pour le plan du site car ce plan a été plus ou moin présenté de façon implicite dans l'arrangement de la page d'accueill. En revanche, l'existance d'une page pour la Table des matières (plus détaillée que ce qui est présenté dans la page d'accueil) aidera les apprenants à garder un aperçu global du cours.

Pré-requis

Pour pouvoir suivre efficacement cette formation avec succès il faut au préalable :

• Savoir utiliser les fonctions de base d'un ordinateur.
• Avoir une expérience dans l'utilisation des principaux services d'Internet.
• Avoir des connaissances mathémathiques de base sur le calcul matriciel, vectoriel, intégral et calcul de dérivé.