Physique quantique. Cours et exercices corrigés

Ce cours présente les postulats de base et le cadre mathématique de la physique quantique. Le rappel historique de son avènement permet de comprendre comment cette théorie a pu rendre compte de problèmes inexpliqués aux XIXe siècle. Les notions introduites sont ensuite appliquées à des modèles à une dimension. Ceux-ci simplifient l'analyse des propriétés de certains objets, tels les cristaux conducteurs ou isolants. Les concepts de base sont ensuite étudiés en détail: moment cinétique, couplage de la matière au champ électromagnétique, spin, particules identiques... La description de l'oscillateur harmonique, utile dans de nombreux problèmes physiques, permet au lecteur d'affiner ses connaissances sur le maniement des opérateurs. Par ailleurs, certaines méthodes d'approximation l'initient au traitement des problèmes dont on ne peut obtenir la solution exacte (la majorité des problèmes de mécanique quantique). Enfin, le dernier chapitre, à la confluence de la physique et de la chimie, développe les questions de physique atomique et moléculaire. L'explication de nombreux phénomènes physiques a été rendue possible par la théorie quantique. Pour l'illustrer, plusieurs applications sont présentées tout au long de l'exposé: conducteurs et semi-conducteurs, RMN, lasers, spectroscopie moléculaire... Les rappels mathématiques sont limités à ce que requiert la compréhension du formalisme utilisé. En outre, chaque chapitre est assorti d'une série d'exercices dont les solutions sont exposées et commentées. Abordable dès la deuxième année de licence, cet ouvrage est particulièrement destiné aux physiciens et chimistes de master, ainsi qu'aux élèves des écoles d'ingénieurs.
Biographie de l'auteur
Christian Ngô est chercheur au Commissariat à l'énergie atomique. Hélène Ngô est enseignant-chercheur à la Faculté des sciences d'Orsay.