Mécanique quantique : la dualité onde-particule des électrons

Cette séance de cours traite de la dualité onde-particule des électrons, illustrant comment la mécanique quantique décrit les particules comme des ondes et des particules. L'instructeur explique les interactions des électrons avec la matière, en mettant l'accent sur leur comportement en tant que fonctions d'onde caractérisées par la fréquence et le vecteur d'onde. La séance de cours couvre les principes de l'énergie et de l'élan en mécanique quantique, introduisant des relations clés telles que la relation de Planck et l'hypothèse de Broglie. La propagation des particules dans le vide est analysée, mettant en évidence le concept de paquets d'ondes et leurs modes oscillatoires. L'instructeur explique comment décrire les fonctions d'onde à l'aide de transformées de Fourier et discute des implications de la mesure des probabilités de particules. La séance de cours explore également la signification du comportement électronique dans les microscopes électroniques, détaillant comment les électrons de haute énergie peuvent atteindre une haute résolution. Enfin, l'instructeur présente des simulations pour illustrer la propagation des électrons et les différences entre la vitesse de phase et la vitesse de groupe, renforçant ainsi l'importance de comprendre le comportement des électrons en mécanique quantique.