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Théorie en 30 secondes
42 g Notions essentielles
Les probabilités de
localiser l’électron
d’hydrogène dans
différentes orbites
peuvent être prédites
par sa fonction d’onde.
RÉFLEXION EN 3 MINUTES
La « mécanique ondulatoire »
de Schrödinger n’est pas
la seule façon de noter
mathématiquement la
théorie quantique. Tandis
que Schrödinger mettait au
point son équation, dans
les années 1920, Werner
Heisenberg développait
une façon d’exprimer les
états quantiques sous la
forme de tableaux de
nombres appelés matrices.
On se sert encore parfois
de sa « mécanique matri -
cielle », mais on préfère
généralement les ondes de
Schrödinger, parce qu’elles
proposent une image plus
intuitive de l’« apparence »
des états quantiques.
CONDENSÉ EN 3 SECONDES
En considérant les particules
quantiques comme des
« ondes de probabilité »,
l’équation de Schrödinger
permet d’en calculer le
comportement.
L’hypothèse formulée en 1924
par Louis de Broglie, à savoir que les particules
comme les électrons pouvaient se comporter
comme des ondes, a inspiré à Erwin Schrödinger
la formulation d’une théorie mathématique
de la mécanique quantique où la position et le
comportement des particules sont décrits du
point de vue de la fonction d’onde c (« psi »).
Il s’agit d’un type d’onde, mais pas dans le sens
d’une onde sonore ou de l’onde de la mer.
La fonction d’onde est plutôt une vague de
probabilité. Sa valeur (ou plus exactement la
valeur du carré de la fonction d’onde : c
2
) à un
point précis dans l’espace indique la probabilité
d’y trouver la particule. Les ondes sont décrites
mathématiquement par des équations différentielles qui précisent comment l’amplitude des
oscillations change au fil du temps. Toutefois,
l’équation de Schrödinger est différente des
équations d’onde courantes ; elle ressemble
davantage aux équations utilisées pour décrire
les processus de propagation ou de diffusion.
En principe, elle permet aux scientifiques de
calculer la fonction d’onde de n’importe quel
système quantique (et donc ses positions
probables) pourvu que sa masse et son énergie
soient connues. En pratique, il est souvent trop
difficile de résoudre parfaitement cette équation
et l’on n’arrive qu’à des solutions approximatives. L’équation de Schrödinger est le point de
départ de toutes les tentatives visant à déterminer la distribution des électrons dans les
atomes, les molécules et les matériaux.
L’ÉQUATION DE
SCHRÖDINGER
TEXTE EN 30 SECONDES
Philip Ball
BIOGRAPHIE EN 3 SECONDES
ERWIN SCHRÖDINGER
1887–1961
Physicien autrichien dont
les domaines de recherche
englobaient la théorie quantique,
la cosmologie et la génétique.
THÉORIES LIÉES
Voir aussi
LA DUALITÉ ONDE/PARTICULE
page 28
LES ONDES DE MATIÈRE DE
LOUIS DE BROGLIE
page 30
LA MÉCANIQUE MATRICIELLE
page 40
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Théorie en 30 secondes
42 g Notions essentielles
Les probabilités de
localiser l’électron
d’hydrogène dans
différentes orbites
peuvent être prédites
par sa fonction d’onde.
RÉFLEXION EN 3 MINUTES
La « mécanique ondulatoire »
de Schrödinger n’est pas
la seule façon de noter
mathématiquement la
théorie quantique. Tandis
que Schrödinger mettait au
point son équation, dans
les années 1920, Werner
Heisenberg développait
une façon d’exprimer les
états quantiques sous la
forme de tableaux de
nombres appelés matrices.
On se sert encore parfois
de sa « mécanique matri -
cielle », mais on préfère
généralement les ondes de
Schrödinger, parce qu’elles
proposent une image plus
intuitive de l’« apparence »
des états quantiques.
CONDENSÉ EN 3 SECONDES
En considérant les particules
quantiques comme des
« ondes de probabilité »,
l’équation de Schrödinger
permet d’en calculer le
comportement.
L’hypothèse formulée en 1924
par Louis de Broglie, à savoir que les particules
comme les électrons pouvaient se comporter
comme des ondes, a inspiré à Erwin Schrödinger
la formulation d’une théorie mathématique
de la mécanique quantique où la position et le
comportement des particules sont décrits du
point de vue de la fonction d’onde c (« psi »).
Il s’agit d’un type d’onde, mais pas dans le sens
d’une onde sonore ou de l’onde de la mer.
La fonction d’onde est plutôt une vague de
probabilité. Sa valeur (ou plus exactement la
valeur du carré de la fonction d’onde : c
2
) à un
point précis dans l’espace indique la probabilité
d’y trouver la particule. Les ondes sont décrites
mathématiquement par des équations différentielles qui précisent comment l’amplitude des
oscillations change au fil du temps. Toutefois,
l’équation de Schrödinger est différente des
équations d’onde courantes ; elle ressemble
davantage aux équations utilisées pour décrire
les processus de propagation ou de diffusion.
En principe, elle permet aux scientifiques de
calculer la fonction d’onde de n’importe quel
système quantique (et donc ses positions
probables) pourvu que sa masse et son énergie
soient connues. En pratique, il est souvent trop
difficile de résoudre parfaitement cette équation
et l’on n’arrive qu’à des solutions approximatives. L’équation de Schrödinger est le point de
départ de toutes les tentatives visant à déterminer la distribution des électrons dans les
atomes, les molécules et les matériaux.
L’ÉQUATION DE
SCHRÖDINGER
TEXTE EN 30 SECONDES
Philip Ball
BIOGRAPHIE EN 3 SECONDES
ERWIN SCHRÖDINGER
1887–1961
Physicien autrichien dont
les domaines de recherche
englobaient la théorie quantique,
la cosmologie et la génétique.
THÉORIES LIÉES
Voir aussi
LA DUALITÉ ONDE/PARTICULE
page 28
LES ONDES DE MATIÈRE DE
LOUIS DE BROGLIE
page 30
LA MÉCANIQUE MATRICIELLE
page 40
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