Séance de cours

Mécanique quantique : principes et fonctions ondulatoires

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Dans cours

CH-110: Chimie générale avancée I

Le cours comporte deux parties. Les bases de la thermodynamique des équilibres et de la cinétique des réactions sont introduites dans l'une d'elles. Les premières notions de chimie quantique sur les électrons et les liaisons chimiques, exemplifiées en chim ...

Description

Cette séance de cours couvre les principes de la mécanique quantique, en se concentrant sur l'équation de Schrdinger, les fonctions d'onde et l'opérateur d'énergie totale. Il explique l'importance de la fonction d'onde dans la détermination des valeurs les plus probables des observables. La séance de cours explore également le concept de particules confinées dans une boîte, en discutant de la quantification de l'énergie, des conditions de bord et des représentations graphiques des solutions. En outre, il explore les implications des particules lourdes ayant des niveaux d'énergie inférieurs par rapport aux particules légères et la quantification des énergies possibles. L'instructeur démontre l'application de l'équation de Schrdinger dans la détermination des niveaux d'énergie et le comportement des particules dans différentes dimensions spatiales.

Enseignant·e·s (7)

Marinella Mazzanti

Enseignement et PhD A dirigé les thèses EPFL de Julie Renée Michelle Andrez, Marta Falcone, Radmila Faizova, Davide Toniolo, Luciano Barluzzi, Aurélien René Willauer, Nadir Jori, Dieuwertje Katelijn Modder, Hsueh Fang-Che, Keerthi Shivaraam Rangaraj Ananthakumar, Mikhail Batov A co-dirigé les thèses EPFL de Andreichenko Andrei Cours Chemistry of f elements CH-427 Le cours présentera les aspects plus importants de la chimie des éléments f (lanthanides et actinides) en couvrant géométrie, liai

Anne-Clémence Corminboeuf

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Liam Oliver Marsh, Pratham Pushparaj Deshmukh, Roel Christiaan M Raike, Thanapat Worakul, Osvaldo Hernandez Cuellar, Juliette Veronique Schleicher, Yannick Calvino Alonso, Sara Bassetta, Yuri Cho, Kelian Dietmar Marc Gaedecke, Guoyuan Liu A dirigé les thèses EPFL de Fabrice Avaltroni, Daniel Filipe Jana, Stephan Niklaus Steinmann, Jérôme Florian Gonthier, Riccardo Petraglia, Antonio Prlj, Laurent Alexis Clément Vannay, Alberto Fabrizio, Kun-Han Lin, Boodsarin Sa

Jérôme Waser

Jérôme Waser biography and CV's are available on the following website: http://lcso.epfl.ch/waser

Philippe Schwaller

Beat Fierz

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Paria Khalafi, Wei Cai, Pierre Alexander Miranda Herrera, Andrei Zhauniarovich, Matteo Nicolas Doudin, Zongqing Li, Enguerran Majerus, Po-Han Chang, Iana Berlina, Yuji Kamei A dirigé les thèses EPFL de Aurore Marie-France Delachat, Sinan Kilic, Louise Catherine Bryan, Andreas Linus Bachmann, Ninad Dilip Agashe, Nora Guidotti, Maxime Nicolas Mivelaz, Kristina Makasheva, Alexandra Teslenko, Pauline Franz, Salome Riccarda Püntener, Ly Phillippe A co-dirigé les thès

Angela Steinauer

Since October 2022: Head of the Laboratory of Biomolecular Engineering and Nanomedicine (LIBN), EPFL (Switzerland)2019-2021: MSCA Postdoctoral Fellow at ETHZ (Switzerland) 2018: Ph.D. in Chemical Biology from Yale University (USA) 2007-2012: B.Sc. & M.Sc. in Chemistry from University of Zurich (Switzerland) Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Diogo Miguel De Abreu Viegas, Georges Barnikol, Oliver Dennis, Andrea Elizabeth Melgar Aguilar, Paula Oeser, Manutsawee Thanaburakorn Cours Chemical Biolog

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Mécanique quantique: Postulats de la mécanique quantique

Concepts associés (32)

Particule dans une boîte

En physique, la particule dans une boîte (ou puits de potentiel carré) est une représentation simple d'un système relevant de la mécanique quantique. On étudie une particule confinée dans une région finie de l'espace grâce à des murs de potentiel infini aux bords de cette région. La particule n'est soumise à aucune force à l'intérieur de la boîte, mais y est retenue par une force infinie aux bords. C'est une situation similaire à un gaz confiné dans un contenant. Pour simplifier, le cas unidimensionnel sera premièrement traité.

Niveau d'énergie

Un niveau d'énergie est une quantité utilisée pour décrire les systèmes en mécanique quantique et par extension dans la physique en général, sachant que, s'il y a bien quantification de l'énergie, à un niveau d'énergie donné correspond un « état du système » donné ; à moins que le niveau d'énergie soit dit « dégénéré ». La notion de niveau d'énergie a été proposée en 1913 par le physicien danois Niels Bohr.

Équation de Schrödinger

L'équation de Schrödinger, conçue par le physicien autrichien Erwin Schrödinger en 1925, est une équation fondamentale en mécanique quantique. Elle décrit l'évolution dans le temps d'une particule massive non relativiste, et remplit ainsi le même rôle que la relation fondamentale de la dynamique en mécanique classique. Au début du , il était devenu clair que la lumière présentait une dualité onde-corpuscule, c'est-à-dire qu'elle pouvait se manifester, selon les circonstances, soit comme une particule, le photon, soit comme une onde électromagnétique.

Energy operator

In quantum mechanics, energy is defined in terms of the energy operator, acting on the wave function of the system as a consequence of time translation symmetry. It is given by: It acts on the wave function (the probability amplitude for different configurations of the system) The energy operator corresponds to the full energy of a system. The Schrödinger equation describes the space- and time-dependence of the slow changing (non-relativistic) wave function of a quantum system.

Fonction d'onde

thumb|300px|right|Illustration de la notion de fonction d'onde dans le cas d'un oscillateur harmonique. Le comportement en mécanique classique est représenté sur les images A et B et celui en mécanique quantique sur les figures C à H. Les parties réelles et imaginaires des fonctions d'onde sont représentées respectivement en bleu et en rouge. Les images C à F correspondent à des états stationnaires de l'énergie, tandis que les figures G et H correspondent à des états non stationnaires.

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Séances de cours associées (64)

Mécanique quantique : Particules dans une boîte

Couvre la mécanique quantique d'une particule dans une boîte confinée et ses niveaux d'énergie.

La Partition dans une boîte

Couvre la particule dans une boîte, en discutant des fonctions d'onde et des niveaux d'énergie.

Chimie générale avancée I: Principes de la mécanique quantique

Introduit les principes de la mécanique quantique, en mettant l'accent sur le confinement des particules et la quantification de l'énergie.

Physique quantique : Nature des ondes et interprétation des mesures

Explore la nature des ondes, les solutions d'équations de Schrdinger et l'interprétation des mesures quantiques.

Chimie générale avancée I

Explore la quantification des niveaux d'énergie, de la dualité des particules d'onde et du principe d'incertitude dans la chimie générale avancée.

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Jacques-Edouard Moser

Professeur titulaire en chimie physique, Jacques Moser dirige actuellement le Groupe de dynamique photochimique (Groupe Moser) de l'EPFL. Jacques Moser est diplômé de l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), où il a reçu en 1982 un diplôme d'ingénieur chimiste et en 1986 un doctorat ès sciences pour sa thèse en chimie physique, menée sous la direction du Pr Michael Grätzel. En 1984 et 1985, il effectue deux séjours à l'Université Concordia de Montréal (Canada). A partir de 1986, il rejoint les laboratoires de recherche centraux de Eastman-Kodak Co. à Rochester (New York, USA) et est ensuite associé au Center for photoinduced charge transfer du NSF à l'Université de Rochester. De retour à l'EPFL, Jacques Moser dirige depuis 1991 un groupe de recherche dans le domaine de la photochimie. Il est chargé de cours à partir de 1992 et reçoit en 1998 l'habilitation ès sciences techniques et le titre de privat-docent. Il est nommé professeur titulaire en 2005. L'activité de recherche du Groupe Moser se focalise plus particulièrement sur létude de la dynamique des processus de transfert d'électron induits par la lumière aux interfaces et de séparation de charges dans des semiconducteurs nanostructurés. Le Pr Moser enseigne la chimie générale avancée (Équilibre et réactivité chimiques) en première année aux étudiants en chimie de l'EPFL. Il dispense les cours Photochemistry I et Photochemistry II aux étudiants de Master et des écoles doctorales en chimie, en énergie et en photonique. Lauréat du prix de la fondation Latsis internationale, Jacques Moser est auteur et co-auteur de près de 200 publications dans des revues scientifiques à comité de lecture (H-index = 75). Il a été président de la Société suisse de photochimie et photophysique, membre du comité international de l'European Photochemistry Association, membre de la direction centrale de la Société suisse de chimie (SSC) et membre du comité executif de la division Recherche scientifique de la SSC. Il a été le directeur de la Section de chimie et de génie chimique de l'EPFL et l'un des membres de la direction de la Faculté des sciences de base de 2007 à 2015.

Concepts associés (32)

Particule dans une boîte

Niveau d'énergie

Équation de Schrödinger

Energy operator

Fonction d'onde

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