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1.5. Premières conséquences importantes
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Figure 1.5 - Principe de superposition.
Probabilité P(x) d'observer des particules sur l'écran dans trois situations . Le principe de
superposition ne s'applique pas aux probabilités (ce qu'on aurait pu attendre classiquement) mais aux amplitudes de probabilités d'où la figure d'interférences.
photons, électrons, neutrons (figure 1.6), atomes, molécules. La figure 1.6 montre
le résultat récent de la très spectaculaire expérience d' interférences réalisée avec un
faible flux (au plus 4 molécules détectées par seconde) de molécules de fullerène 8 .
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g 2000
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1 OO 200 300 400 500 600 700 800
Posicion du détecceur
(µm)
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-150 -100 - 50
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50 100 150
Posicion du détecteur
(µm)
Figure 1.6 - Interférences de particules.
À gauche : Expérience d' Young réalisée avec des neutrons de longueur d' onde A "" 2 nm
(i.e. vitesse v "" 200 m. s1
). Données tirées de : A. Zeilinger, Rev. Mod . Phys. 60, l 067
(1988). À droite : Diffraction de molécule s de fullerène (C 60 ) par un ré seau de fentes.
Longueur d'onde : A "" 4 pm (i.e. v "" 130 m .s1
). Données tirées de O. Nairz, M. Arndt &
A . Zeilinger, Am. J. Phys . 71, 31 9 (2003) .
b) Double puits de potentiel
Une autre conséquence surprenante du principe de superpos1t10n est fournie par
l'exemple d' une particule dans un double puits de potentiel. Donnons nous une
fonction d'onde l/JG(x), respectivement l/Jo(x), décrivant la particule dans le puits de
gauche, respectivement de droite (figure 1.7). Nous pouvons concevoir une combinaison linéaire de ces deux états, qui décrit donc une situation où la particule est à la fois
dans le puits droit et dans le puits gauche. Nous verrons au chapitre 5 que lorsque les
deux puits sont symétriques, l' état de plus basse énergie (état fondamental) est donné
8. Articles de revue : O. Nairz, M. Arndt & A. Zeilinger, Quantum interference experiments with large
molecules, Am. J. Phys. 7 1, 319 (2003). A. Cronin, J. Schmiedmayer & D. E. Pritchard, Optics and
interferometry with atoms and molecules, Rev. Mod. Phys. 8 1, 1051 (2009).
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photons, électrons, neutrons (figure 1.6), atomes, molécules. La figure 1.6 montre
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À gauche : Expérience d' Young réalisée avec des neutrons de longueur d' onde A "" 2 nm
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). Données tirées de : A. Zeilinger, Rev. Mod . Phys. 60, l 067
(1988). À droite : Diffraction de molécule s de fullerène (C 60 ) par un ré seau de fentes.
Longueur d'onde : A "" 4 pm (i.e. v "" 130 m .s1
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A . Zeilinger, Am. J. Phys . 71, 31 9 (2003) .
b) Double puits de potentiel
Une autre conséquence surprenante du principe de superpos1t10n est fournie par
l'exemple d' une particule dans un double puits de potentiel. Donnons nous une
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gauche, respectivement de droite (figure 1.7). Nous pouvons concevoir une combinaison linéaire de ces deux états, qui décrit donc une situation où la particule est à la fois
dans le puits droit et dans le puits gauche. Nous verrons au chapitre 5 que lorsque les
deux puits sont symétriques, l' état de plus basse énergie (état fondamental) est donné
8. Articles de revue : O. Nairz, M. Arndt & A. Zeilinger, Quantum interference experiments with large
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