« Chimie générale/Structure atomique » : différence entre les versions

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(chimie générale)
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L´idée fondamentale de la mécanique quantique, énoncée par Louis de Broglie, est que la matière est associée à une onde ou plutôt aux propriétés d´une onde. Mathématiquement, cette idée se traduit par la relation :
 
<div style="text-align: center;"><math>p\;=\;\frac{h}{\lambda}</math></centerdiv>
 
où p est la quantité de mouvement <math>p=mv</math>
Du binôme matière - onde, on a déduit le '''principe d´incertitude''' de Heisenberg qui dit qu´il est impossible de vérifier, avec précision, la position et la quantité de mouvement d´une particule en mouvement.
 
<div style="text-align: center;"><math>\Delta p\;\cdot\;\Delta x\;\ge\;\frac{h}{4\pi}</math></centerdiv>
 
On définit aussi la constante de Planck réduite ou constante de Dirac :
 
<div style="text-align: center;"><math>\hbar\;=\;\frac{h}{2\pi}</math></centerdiv>
 
Le principe d´incertitude n´a pas d´influence sur notre vie courante ; voyons un exemple :
'''Une voiture''' de 500 kg se déplace à une vitesse de 80 km/h. Supposons que cette vitesse soit connue à 0,5 km/h près. Quelle est l´erreur minimum possible sur la détermination de la position du véhicule ?
 
<div style="text-align: center;"><math>\Delta x\;\ge\;\frac{\hbar}{2m \Delta v}= \frac{1,054\cdot 10^{-34}\cdot 3600}{1000\cdot 0,5} = 7,6 \cdot 10^{-34}m</math></centerdiv>
 
Ce qui est insignifiant.
Un '''électron''' de 9,1 10<sup>-31</sup> kg fait partie d´un atome d´hydrogène qui a un diamètre de 2 10<sup>-10</sup> m. Sa position est donc connue à 10<sup>-10</sup> m près. Quelle précision maximum puis-je obtenir sur la vitesse de cet électron ?
 
<div style="text-align: center;"><math> \Delta v\;=\;\frac{\hbar}{2\Delta x\cdot m}\;=\;500 km/h</math></centerdiv>
 
On voit donc pourquoi nous ne parlons pas de la position de l´électron mais bien de sa probabilité de se trouver dans une position.
Regardez-la et <u>oubliez-la immédiatement</u> :
 
<div style="text-align: center;"><math>i\hbar\frac{\part\Psi}{dt} \;=\;-\frac{\hbar^2}{2m}\Delta \Psi\;+\;U(x,y,z)\Psi</math></centerdiv>
 
== Les Nombres Quantiques ==