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Description quantique: Photons et compton scattering

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Description

Cette séance de cours couvre la description quantique-mécanique des photons, y compris leur énergie, leur élan, les lois de conservation, et l'équation de diffusion Compton. Il traite également de la perte fractionnelle et de la section transversale pour la diffusion de Compton, ainsi que d'un résumé des concepts clés.

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Concepts associés (18)

Loi de conservation

vignette|redresse|Emmy Noether est une mathématicienne allemande dont le théorème explique le lien fondamental entre la symétrie et les lois de conservation. En physique, une loi de conservation exprime qu'une propriété mesurable particulière d'un système physique reste constante au cours de l'évolution de ce système.

Conservation de la masse

La conservation de la masse (ou de Lavoisier) est une loi fondamentale de la chimie et de la physique. Elle indique non seulement qu'au cours de toute expérience, y compris si elle implique une transformation chimique, la masse se conserve, mais aussi que le nombre d'éléments de chaque espèce chimique se conserve (cette loi ne s'applique pas à l'échelle nucléaire : voir défaut de masse). Comme toute loi de conservation elle s'exprime par une équation de conservation.

Conservation de l'énergie

La conservation de l'énergie est un principe physique, selon lequel l'énergie totale d'un système isolé est invariante au cours du temps. Ce principe, largement vérifié expérimentalement, est de première importance en physique, et impose que pour tout phénomène physique l'énergie totale initiale du système isolé soit égale à l'énergie totale finale, donc que de l'énergie passe d'une forme à une autre durant le déroulement du phénomène, sans création ni disparition d'énergie.

Mécanique quantique

La mécanique quantique est la branche de la physique théorique qui a succédé à la théorie des quanta et à la mécanique ondulatoire pour étudier et décrire les phénomènes fondamentaux à l'œuvre dans les systèmes physiques, plus particulièrement à l'échelle atomique et subatomique. Elle fut développée dans les années 1920 par une dizaine de physiciens européens, pour résoudre des problèmes que la physique classique échouait à expliquer, comme le rayonnement du corps noir, l'effet photo-électrique, ou l'existence des raies spectrales.

Interprétation de la mécanique quantique

Une interprétation de la mécanique quantique est une tentative d'explication de la façon dont la théorie mathématique de la mécanique quantique « correspond » à la réalité. Bien que la mécanique quantique ait fait l'objet de démonstrations rigoureuses dans une gamme extraordinairement large d'expériences (aucune prédiction de la mécanique quantique n'a été contredite par l'expérience), il existe un certain nombre d'écoles de pensée concurrentes sur son interprétation.

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La Partition Libre

Couvre le concept de particule libre en mécanique quantique et explore l'élan, les eigenstates et les paquets d'ondes.

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Comportement des photons: dualité onde-particule et applications

Couvre la double nature de la lumière en tant qu'onde et particule, explorant ses implications et ses applications en mécanique quantique.

Les opérateurs vectoriaux et le théorème Wigner-Eckart

Couvre les opérateurs vectoriels et le théorème Wigner-Eckart en mécanique quantique.

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Conservation de la masse

Conservation de l'énergie

Mécanique quantique

Interprétation de la mécanique quantique

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