Mécanique quantique. Tome I

Cet ouvrage, issu de nombreuses années d'enseignements universitaires à divers niveaux, a été conçu afin de faciliter le premier contact avec la physique quantique et d'aider ensuite le lecteur à progresser continßment dans la compréhension de cette physique. Les deux premiers tomes, publi...

Celý popis

Uloženo v:
Podrobná bibliografie
Hlavní autoři: Cohen-Tannoudji, Claude, 1933-...., physicien, Diu, Bernard, 1935-2025 (Autor), Laloë, Franck, 1940-...., physicien (Autor)
Médium: Livre papier
Jazyk:Français
Vydáno: Les Ulis : Paris : EDP sciences ; CNRS éditions DL 2018.
Vydání:Nouvelle édition.
Edice:Savoirs actuels. Physique
Témata:
Autres localisations: Voir dans le Sudoc
A pour supplément:Corrigés des exercices de "Mécanique quantique, tome I" de Claude Cohen-Tannoudji, Bernard Diu, Franck Laloë, Guillaume Merle,.... Oliver J. Harper,.... et Philippe Ribière,...., 2023, [Les Ulis], EDP Sciences, 1 volume (V-390 p.), Références corrigées, 978-2-7598-3158-6
Edition sous un autre format:• Mécanique quantique, Tome I, Claude Cohen-Tannoudji, Bernard Diu et Franck Laloë, 2018, Les Ulis, EDP sciences, CNRS éditions, Savoirs actuels, 978-27-5982-288-1
Obsah:
  • P. 1
  • I Ondes et particules. Introduction aux idées fondamentales de la mécanique quantique
  • P. 3
  • A Ondes électromagnétiques et photons
  • P. 10
  • B Corpusculse matériels et ondes de matière
  • P. 14
  • C Description quantique d'une particule. Paquets d'ondes
  • P. 24
  • D Particule dans un potentiel scalaire indépendant du temps
  • P. 35
  • Guide de lecture des compléments
  • P. 37
  • AI Ordre de grandeur des longueurs d'onde
  • P. 41
  • BI Contraintes imposées par la relation de Heisenberg
  • P. 43
  • CI Relation de Heisenberg et paramètres atomiques
  • P. 47
  • DI Une expérience illustrant la relation de Heisenberg
  • P. 51
  • EI Paquet d'ondes à deux dimensions
  • P. 55
  • FI Lien entre les problèmes à une et à trois dimensions
  • P. 59
  • GI Paquet d'ondes gaussien
  • P. 65
  • HI Potentiels carrés à une dimension
  • P. 77
  • JI Paquet d'ondes dans une marche de potentiel
  • P. 85
  • KI Exercices
  • P. 89
  • II Les outils mathématiques de la mécanique quantique
  • P. 90
  • A Espace des fonctions d'onde d'une particule
  • P. 104
  • B Espace des états. Notations de Dirac
  • P. 118
  • C Représentations dans l'espace des états
  • P. 128
  • D Equation aux valeurs propres. Observables
  • P. 141
  • E Deux exemples importants de représentations et d'observables
  • P. 150
  • F Produit tensoriel d'espaces d'états
  • P. 161
  • Guide de lecture des compléments
  • P. 163
  • AII Inégalité de Schwarz
  • P. 165
  • BII Rappel de quelques propriétés utiles des opérateurs linéaires
  • P. 175
  • CII Opérateurs unitaires
  • P. 183
  • DII Etude plus détaillé des représentations (...) et (...)
  • P. 189
  • EII Quelques propriétés générales de deux observables Q et P dont le commutateur est égal à ih
  • P. 195
  • FII Opérateur parité
  • P. 203
  • GII Application des propriétés du produit tensoriel ; puits infini à deux dimensions
  • P. 207
  • HII Exercices
  • P. 215
  • III Les postulats de la mécanique quantique
  • P. 271
  • Guide de lecture des compléments
  • P. 275
  • AIII Particule dans un puits de potentiel infini : étude physique
  • P. 287
  • BIII Etude du courant de probabilité dans quelques cas particuliers
  • P. 293
  • CIII Ecarts quadratiques moyens de deux observables conjuguées
  • P. 297
  • DIII Mesures portant sur une partie d'un système physique
  • P. 303
  • EIII L'opérateur densité
  • P. 317
  • FIII Opérateur d'évolution
  • P. 321
  • GIII Points de vue de Schrödinger et de Heisenberg
  • P. 325
  • HIII Invariance de jauge
  • P. 339
  • JIII Propagateur de l'équation de Schrödinger
  • P. 339
  • 1 Introduction. Idée physique
  • P. 340
  • 2 Existence et propriétés d'un propagateur K (2, 1)
  • P. 343
  • 3 Formulation lagrangienne de la mécanique quantique
  • P. 347
  • KIII Niveaux instables. Durée de vie
  • P. 347
  • 1 Introduction
  • P. 348
  • 2 Définition de la durée de vie
  • P. 349
  • 3 Description phénoménologique de l'instabilité d'un niveau
  • P. 351
  • LIII Exercices
  • P. 363
  • MIII Etats liés dans un puits de potentiel de forme quelconque
  • P. 363
  • 1 Quantification de l'énergie des états liés
  • P. 367
  • 2 Valeur minimale de l'énergie du niveau fondamental
  • P. 371
  • NIII Etats non liés d'une particule en présence d'un puits ou d'une barrière de potentiel de forme quelconque
  • P. 372
  • 1 Matrice de transmission M (k)
  • P. 376
  • 2 Coefficients de transmission et de réflexion
  • P. 377
  • 3 Exemple
  • P. 379
  • OIII Propriétés quantiques d'une particule dans une structure périodique à un dimension
  • P. 380
  • 1 Traversée successive de plusieurs barrières de potentiel identiques
  • P. 386
  • 2 Discussion physique : notion de bande d'énergie permise ou interdite
  • P. 388
  • 3 Quantification des niveaux d'énergie dans un potentiel de structure périodique ; effet des conditions aux limites
  • P. 397
  • IV Application des postulats à des cas simples : spin 1/2 et systèmes à deux niveaux
  • P. 398
  • A Particule de spin 1/2 : quantification du moment cinétique
  • P. 405
  • B Illustration des postulats sur le cas d'un spin 1/2
  • P. 416
  • C Etude générale des systèmes à deux niveaux
  • P. 427
  • Guide de lecture des compléments
  • P. 429
  • AIV Les matrices de Pauli
  • P. 429
  • 1 Définition : valeurs propres et vecteurs propres
  • P. 430
  • 2 Propriétés simples
  • P. 431
  • 3 Une base commode de l'espace des matrices 2 x 2
  • P. 433
  • BIV Diagonalisation d'une matrice hermitique 2 x 2
  • P. 433
  • 1 Introduction
  • P. 433
  • 2 Changement d'origine pour le repérage des valeurs propres
  • P. 435
  • 3 Calcul des valeurs propres et vecteurs propres
  • P. 439
  • CIV Spin fictif 1/2 associé à un système à deux niveaux
  • P. 439
  • 1 Introduction
  • P. 439
  • 2 Interprétation de l'hamiltonien en termes de spin fictif
  • P. 441
  • 3 Interprétation géométrique
  • P. 445
  • DIV Système de deux spins 1/2
  • P. 445
  • 1 Description quantique
  • P. 448
  • 2 Prédiction des résultats de mesure
  • P. 453
  • EIV Matrice densité d'un spin 1/2
  • P. 453
  • 1 Introduction
  • P. 453
  • 2 Matrice densité d'un spin parfaitement polarisé (cas pur)
  • P. 454
  • 3 Exemple de mélange statistique : spin non polarisé
  • P. 456
  • 4 Spin 1/2 à l'équilibre thermodynamique dans un champ statique
  • P. 457
  • 5 Décomposition de la matrice densité sur les matrices de Pauli
  • P. 459
  • FIV Résonance magnétique
  • P. 459
  • 1 Traitement classique ; référentiel tournant
  • P. 462
  • 2 Traitement quantique
  • P. 467
  • 3 Lien entre le traitement classique et le traitement quantique : évolution de (M)
  • P. 467
  • 4 Equations de Bloch
  • P. 473
  • GIV Modèle simple pour la molécule d'ammoniac
  • P. 473
  • 1 Description du modèle
  • P. 475
  • 2 Fonctions propres et valeurs propres de l'hamiltonien
  • P. 482
  • 3 La molécule d'ammoniac considérée comme un système à deux niveaux
  • P. 489
  • HIV Effets d'un couplage entre un état stable et un état instable
  • P. 489
  • 1 Introduction. Notations
  • P. 490
  • 2 Influence d'un couplage faible sur des niveaux d'énergies différentes
  • P. 491
  • 3 Influence d'un couplage quelconque sur des niveaux de même énergie
  • P. 495
  • JIV Exercices
  • P. 501
  • V L'Oscillateur harmonique à une dimension
  • P. 501
  • A Introduction
  • P. 507
  • B Valeurs propres de l'hamiltonien
  • P. 514
  • C Etats propres de l'hamiltonien
  • P. 521
  • D Discussion physique
  • P. 529
  • Guide de lecture des compléments
  • P. 531
  • AV Etude de quelques exemples physiques d'oscillateurs harmoniques
  • P. 531
  • 1 Vibration des noyaux d'une molécule diatomique
  • P. 538
  • 2 Vibration des noyaux dans un cristal
  • P. 540
  • 3 Oscillations de torsion d'une molécule : exemple de l'éthylène
  • P. 546
  • 4 Atomes muoniques lourds
  • P. 551
  • BV Etude des états stationnaires en représentation {|x(...)}. Polynômes d'Hermite
  • P. 559
  • CV Résolution de l'équation aux valeurs propres de l'oscillateur harmonique par la méthode polynomiale
  • P. 567
  • DV Etude des états stationnaires en représentation {|p(...)}
  • P. 573
  • EV L'oscillateur harmonique isotrope à trois dimensions
  • P. 579
  • FV Oscillateur harmonique chargé placé dans un champ électrique uniforme
  • P. 587
  • GV Etats cohérents quasi classiques de l'oscillateur harmonique
  • P. 603
  • HV Modes propres de vibration de deux oscillateurs harmoniques couplés
  • P. 615
  • JV Modes de vibration d'une chaîne linéaire indéfinie d'oscillateurs harmoniques couplés ; phonons
  • P. 635
  • KV Modes de vibration d'un système physique continu. Application au rayonnement ; photons
  • P. 651
  • LV Oscillateur harmonique à une dimension en équilibre thermodynamique à la température T
  • P. 667
  • MV Exercices
  • P. 673
  • VI Moments cinétiques en mécanique quantique
  • P. 673
  • A Introduction : importance du moment cinétique
  • P. 675
  • B Relations de commutation caractéristiques des moments cinétiques
  • P. 678
  • C Théorie générale du moment cinétique
  • P. 691
  • D Application au moment cinétique orbital
  • P. 709
  • Guide de lecture des compléments
  • P. 711
  • AVI Les harmoniques sphériques
  • P. 723
  • BVI Moment cinétique et rotations
  • P. 745
  • CVI Rotation des molécules diatomiques
  • P. 761
  • DVI Moment cinétique des états stationnaires d'un oscillateur harmonique à deux dimensions
  • P. 777
  • EVI Particule chargée dans un champ magnétique. Niveaux de Landau
  • P. 801
  • FVI Exercices
  • P. 809
  • VII Particule dans un potentiel central. Atome d'hydrogène
  • P. 839
  • Guide de lecture des compléments
  • P. 841
  • AVII Systèmes hydrogénoïdes
  • P. 851
  • BVII Exemple soluble de potentiel central : l'oscillateur harmonique isotrope à trois dimensions
  • P. 861
  • CVII Courants de probabilité associés aux états stationnaires de l'atome d'hydrogène
  • P. 865
  • DVII Atome d'hydrogène plongé dans un champ magnétique uniforme. Paramagnétisme et diamagnétisme. Effet Zeeman
  • P. 879
  • EVII Etude de quelques orbitales atomiques. Orbitales hybrides
  • P. 895
  • FVII Niveaux de vibration-rotation des molécules diatomiques
  • P. 909
  • GVII Exercices
  • P. 911
  • Index