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Physique quantique : Fondements
x
U (x )
x 1
x 2
E
U 0
Fig. 1.15 – Puits de potentiel.
x
U (x )
E
x 1
U 0
Fig. 1.16 – Barrière de potentiel.
état lié.L e sp o i n t sx 1 et x 2 sont appelés points de rebroussement de la
trajectoire.
Lorsque l’énergie potentielle est positive
33
(figure 1.16), on a affaire à une
“barrière de potentiel” : dans ce cas, E>0 et on observe seulement des états
de diffusion. Si E puis elle repart en arrière au point x 1 qui vérifie U (x 1 )=E : elle rebondit
sur la barrière de potentiel. Si E>U 0 , la particule franchit la barrière de
potentiel et rejoint x =+∞ en retrouvant sa vitesse initiale.
En mécanique classique, l’énergie d’un état lié peut prendre toutes les valeurs possibles entre U 0 et 0. En mécanique quantique, cette énergie ne peut
prendre que des valeurs discrètes. En revanche, comme en mécanique classique, l’énergie d’un état de diffusion est arbitraire. Cependant, on trouvera
(sections 8.3 et 12.4.5) des différences notables avec la mécanique classique.
Par exemple, la particule peut franchir une barrière de potentiel même si
33. Naturellement on peut envisager des situations plus complexes que celles de la figure
(par exemple des double-puits) ; nous nous contentons de décrire les cas les plus simples.