Introduction de la mécanique quantique en partant d’éléments de mécanique classique. La rupture entre des les deux approches sera illustrée par l’étude de l’oscillateur harmonique et de la propagation d’une onde sur une barrière de potentiel.

L’enseignement se compose d’un cours magistral accompagné de travaux dirigés, très complémentaires du cours. L’objectif est de dispenser les idées générales et les règles propres à la mécanique quantique pour ensuite les explorer à travers les travaux dirigés.

• Savoir appréhender un problème en mécanique quantique
• Expliquer ce qu'est un état et un opérateur en mécanique quantique.
• Calculer une observable physique en mécanique quantique pour un système unidimensionnel.
• Comprendre la description, en mécanique quantique,
  • d’une particule piégée dans un puits de potentiel, ou confrontée à une marche de potentiel,
  • de l’atome d’hydrogène et
  • de l’oscillateur harmonique unidimensionnel.
• Connaître quelques solutions remarquables de l’équation de Schrödinger (fonctions d’onde de l’état fondamental et énergies par exemple) pour des systèmes simples comme l’atome d’hydrogène ou l’oscillateur harmonique unidimensionnel.
• Comprendre l’inégalité de Heisenberg.
• Composer des moments angulaires.
• Connaître et appliquer la notion de moment cinétique orbitalaire ou de spin et la notion de spin-orbite.
• Pouvoir décrire des phénomènes à l’échelle atomique