R-SQTH_QuanTheory-012-033-UK.indd 30
07/02/2014 09:05
Théorie en 30 secondes
30 g Origines de la théorie
Les figures de diffraction
des électrons démontrent
que ceux-ci se comportent
comme des ondes plutôt
que comme des particules
conventionnelles.
TEXTE EN 30 SECONDES
Leon Clifford
BIOGRAPHIES EN 3 SECONDES
CLINTON DAVISSON
1881–1958
Physicien qui a découvert
la diffraction des électrons
par des cristaux de nickel.
GEORGE PAGET THOMSON
1892–1975
Physicien qui a découvert
la diffraction des électrons par
une mince pellicule métallique.
LOUIS DE BROGLIE
1892–1987
Physicien français qui a avancé
que l’électron avait des
propriétés ondulatoires.
THÉORIES LIÉES
Voir aussi
L’EFFET PHOTOÉLECTRIQUE
SELON EINSTEIN
page 20
LA DUALITÉ ONDE/PARTICULE
page 28
LA DOUBLE FENTE QUANTIQUE
page 32
RÉFLEXION EN 3 MINUTES
La longueur d’onde d’une
particule, connue sous le
nom de « longueur d’onde
de Louis de Broglie »,
est inversement
proportionnelle à
l’impulsion de la particule.
On peut calculer celle
d’un atome, d’une
molécule et, en principe,
d’un objet beaucoup plus
gros, même si celle d’un
être humain, par exemple,
est trop petite pour être
observée parce que sa
masse est beaucoup plus
considérable que celle
d’une particule.
CONDENSÉ EN 3 SECONDES
De Broglie a démontré que les
particules pouvaient se comporter comme des ondes, tout
comme les ondes pouvaient se
comporter comme des particules.
Si, comme l’avait démontré Einstein,
les ondes de lumière pouvaient se comporter
comme des particules de matière, les particules
de matière pouvaient-elles à leur tour se
comporter comme des ondes ? En 1923, Louis
de Broglie a voulu le vérifier et a mis au point
une théorie des ondes de matière. Selon lui,
pour que des particules comme les électrons
aient les propriétés des ondes, elles devaient
avoir une fréquence et une longueur d’onde —
les principales propriétés mesurables des ondes
— et générer des figures de diffraction et
d’interférence, des phénomènes exclusifs aux
ondes. De Broglie a calculé que la longueur
d’onde d’une particule dont la masse est connue
est proportionnelle à sa vitesse, et que la
fréquence de la particule est proportionnelle
à son énergie. Son hypothèse a été confirmée
par la découverte de la diffraction des électrons
lors de deux expériences distinctes : celle de
George Thomson au Royaume-Uni et celle des
Américains Clinton Davisson et Lester Germer
en 1927. Ces deux expériences ont démontré
que les électrons dirigés sur une cible solide se
comportaient comme des ondes et produisaient
de la diffraction. L’expérience de la double fente
quantique a confirmé par la suite l’interférence
des électrons. Depuis, on a observé des figures
de diffraction et d’interférence pour des
molécules de plus en plus grosses, certaines
l’étant assez pour être observées au microscope
électronique.
LES ONDES
DE MATIÈRE DE
LOUIS DE BROGLIE
07/02/2014 09:05
Théorie en 30 secondes
30 g Origines de la théorie
Les figures de diffraction
des électrons démontrent
que ceux-ci se comportent
comme des ondes plutôt
que comme des particules
conventionnelles.
TEXTE EN 30 SECONDES
Leon Clifford
BIOGRAPHIES EN 3 SECONDES
CLINTON DAVISSON
1881–1958
Physicien qui a découvert
la diffraction des électrons
par des cristaux de nickel.
GEORGE PAGET THOMSON
1892–1975
Physicien qui a découvert
la diffraction des électrons par
une mince pellicule métallique.
LOUIS DE BROGLIE
1892–1987
Physicien français qui a avancé
que l’électron avait des
propriétés ondulatoires.
THÉORIES LIÉES
Voir aussi
L’EFFET PHOTOÉLECTRIQUE
SELON EINSTEIN
page 20
LA DUALITÉ ONDE/PARTICULE
page 28
LA DOUBLE FENTE QUANTIQUE
page 32
RÉFLEXION EN 3 MINUTES
La longueur d’onde d’une
particule, connue sous le
nom de « longueur d’onde
de Louis de Broglie »,
est inversement
proportionnelle à
l’impulsion de la particule.
On peut calculer celle
d’un atome, d’une
molécule et, en principe,
d’un objet beaucoup plus
gros, même si celle d’un
être humain, par exemple,
est trop petite pour être
observée parce que sa
masse est beaucoup plus
considérable que celle
d’une particule.
CONDENSÉ EN 3 SECONDES
De Broglie a démontré que les
particules pouvaient se comporter comme des ondes, tout
comme les ondes pouvaient se
comporter comme des particules.
Si, comme l’avait démontré Einstein,
les ondes de lumière pouvaient se comporter
comme des particules de matière, les particules
de matière pouvaient-elles à leur tour se
comporter comme des ondes ? En 1923, Louis
de Broglie a voulu le vérifier et a mis au point
une théorie des ondes de matière. Selon lui,
pour que des particules comme les électrons
aient les propriétés des ondes, elles devaient
avoir une fréquence et une longueur d’onde —
les principales propriétés mesurables des ondes
— et générer des figures de diffraction et
d’interférence, des phénomènes exclusifs aux
ondes. De Broglie a calculé que la longueur
d’onde d’une particule dont la masse est connue
est proportionnelle à sa vitesse, et que la
fréquence de la particule est proportionnelle
à son énergie. Son hypothèse a été confirmée
par la découverte de la diffraction des électrons
lors de deux expériences distinctes : celle de
George Thomson au Royaume-Uni et celle des
Américains Clinton Davisson et Lester Germer
en 1927. Ces deux expériences ont démontré
que les électrons dirigés sur une cible solide se
comportaient comme des ondes et produisaient
de la diffraction. L’expérience de la double fente
quantique a confirmé par la suite l’interférence
des électrons. Depuis, on a observé des figures
de diffraction et d’interférence pour des
molécules de plus en plus grosses, certaines
l’étant assez pour être observées au microscope
électronique.
LES ONDES
DE MATIÈRE DE
LOUIS DE BROGLIE