Avant-propos
Ce livre est issu de cours donnés à l’Université de Nice-Sophia Antipolis dans
les années 1970/1980 en maîtrise de physique et en DEUG MP deuxième année, et ensuite dans les années 2000 en licence (L3) et en master de physique
M1 et M2. Il est divisé en un tome 1 : “Fondements” et un tome 2 : “Applications”. Les dix premiers chapitres du premier tome correspondent à un cours
standard de mécanique quantique niveau L3, tandis que le chapitre 11 et le
deuxième tome sont plutôt du niveau M1 et M2. Le livre contient environ 200
exercices de longueur et de difficulté variées ; plus des trois quarts de ces exercices ont été effectivement utilisés pour des séances de travaux dirigés ou des
examens et une sélection de corrigés est disponible à la fin du second tome.
En plus des étudiants de licence et de master et ceux des Écoles d’Ingénieurs,
ce livre est susceptible d’intéresser un large public de physiciens : étudiants en
thèse, chercheurs, enseignants du second degré ou du supérieur qui souhaitent
trouver une introduction à la littérature récente ou simplement rafraîchir leurs
connaissances en physique quantique.
L’organisation du livre diffère notablement de celle des textes classiques,
qui prennent tous comme point de départ l’équation de Schrödinger, ce qui
oblige à exposer les principes de base de la mécanique quantique dans un
cas qui n’est pas le plus simple et a l’inconvénient de masquer ces principes
par des calculs souvent fastidieux. Je me suis efforcé au contraire d’introduire
les fondements de la mécanique quantique sur les exemples les plus simples
et l’équation de Schrödinger apparaît seulement au chapitre 8. L’approche
suivie consiste à mener jusqu’à à son terme la logique qu’avait adoptée Feynman (Feynman et al. [1965]) : développer au maximum un traitement algébrique et exploiter les symétries, en présentant la mécanique quantique dans
son cadre autonome, sans faire référence à la physique classique. Cette logique
a de nombreux avantages.
• L’approche algébrique permet de traiter des problèmes simples dans des
espaces de dimension finie, par exemple de dimension deux : polarisation
d’un photon, spin 1/2, atome à deux niveaux...
Ce livre est issu de cours donnés à l’Université de Nice-Sophia Antipolis dans
les années 1970/1980 en maîtrise de physique et en DEUG MP deuxième année, et ensuite dans les années 2000 en licence (L3) et en master de physique
M1 et M2. Il est divisé en un tome 1 : “Fondements” et un tome 2 : “Applications”. Les dix premiers chapitres du premier tome correspondent à un cours
standard de mécanique quantique niveau L3, tandis que le chapitre 11 et le
deuxième tome sont plutôt du niveau M1 et M2. Le livre contient environ 200
exercices de longueur et de difficulté variées ; plus des trois quarts de ces exercices ont été effectivement utilisés pour des séances de travaux dirigés ou des
examens et une sélection de corrigés est disponible à la fin du second tome.
En plus des étudiants de licence et de master et ceux des Écoles d’Ingénieurs,
ce livre est susceptible d’intéresser un large public de physiciens : étudiants en
thèse, chercheurs, enseignants du second degré ou du supérieur qui souhaitent
trouver une introduction à la littérature récente ou simplement rafraîchir leurs
connaissances en physique quantique.
L’organisation du livre diffère notablement de celle des textes classiques,
qui prennent tous comme point de départ l’équation de Schrödinger, ce qui
oblige à exposer les principes de base de la mécanique quantique dans un
cas qui n’est pas le plus simple et a l’inconvénient de masquer ces principes
par des calculs souvent fastidieux. Je me suis efforcé au contraire d’introduire
les fondements de la mécanique quantique sur les exemples les plus simples
et l’équation de Schrödinger apparaît seulement au chapitre 8. L’approche
suivie consiste à mener jusqu’à à son terme la logique qu’avait adoptée Feynman (Feynman et al. [1965]) : développer au maximum un traitement algébrique et exploiter les symétries, en présentant la mécanique quantique dans
son cadre autonome, sans faire référence à la physique classique. Cette logique
a de nombreux avantages.
• L’approche algébrique permet de traiter des problèmes simples dans des
espaces de dimension finie, par exemple de dimension deux : polarisation
d’un photon, spin 1/2, atome à deux niveaux...