rafbh a écrit:g pas su comment me connecter.
Expliques moi sinon files moi directement l'url.
Stp et merci.
Dominique Lefebvre a écrit:Hier soir, j'ai oublié (je suis impardonnable) une autre référence! Procure-toi l'amphi 10 du cours de méca quantique de Jean-Louis Basdevant. Son titre "le spin 1/2".
Voici je ce que j'ai compris (un peu d'indulgence, mes cours de MQ datent d'il y a + de 25 ans...) de l'expérience de Stern et Gerlach. je vais détailler un peu pour nos petits camarades:
- tu injectes un jet d'atomes d'argent dans l'entrefer d'un électroaimant créant un champ B. Tu interceptes le jet à la sortie sur un écran pour visualiser les emplacements d'impact des atomes.
Précison que les atomes d'argent sont neutres (trivial!) et paramagnétiques (ils possèdent un moment magnétique permanent M).
Avant d'entrer dans l'entrefer de l'aimant, les moments magnétiques M des atomes sont isotropes. Donc en principe selon la mécanique classique, les impacts devraient être distribuer selon une courbe uniforme centrée sur l'axe du jet atomique.
Or, tu sais que ce n'est pas ce que l'on constate sur l'écran! On observe que les impacts sont distribués en deux courbes en cloche centrées sur deux points répartis de part et d'autre de l'axe du jet.
L'interprétation quantique est que la distribution du moment cinétique d'un atome d'argent ne prend pas une valeur continue dans le domaine de variation (entre -|M| et +|M|) mais est quantifiée et ne peut prendre que deux valeurs. Le moment cinétique est donc une grandeur quantifiée,dont le spectre discret comporte deux valeurs propres.
Si l'on fait la mesure (en tenant compte des incertitudes d'Heisenberg - voir démo dans la bible §4-c), on trouve que ces valeurs propres sont +h/2 et -h/2 (h pour h barre). +1/2 et -1/2 constituent les deux valeurs du spin.
Pour les lycéens et taupins : ce n'est pas parce qu'on parle de moment cinétique qu'il faut s'imaginer que l'atome ou l'électron tourne sur lui-même comme une toupie. C'est une analogie : le spin a toutes les caractéristiques d'un moment cinétique intrinsèque mais il affecte des particules quantiques...
bschaeffer a écrit:Je suis tout à fait d'accord avec la notion de spin mais ce que je n'ai toujours pas trouvé, c'est pourquoi c'est 1/2 et pas 1. J'ai bien trouvé Basdevant et Dalibard sur Google-livres, mais il ne l'explique pas. Peut-être cela se trouve-t-il dans la chapitre 10 auquel il se réfère, non accessible sur Google.
Je vais voir mardi à la BnF ainsi que Cohen §4-c et §5-A.
Dominique Lefebvre a écrit:Tu te prépares un grand moment de solitude! J'espère que tu as le temps...
après avoir lu les §4 et §5, va au chapitre 6 "propriétés générales du moment cinétique en méca quantique". Le §6-C (enfin VI-C pour respecter la tradition) t'introduira aux charmes des opérateurs J+ et J-, et en étudiant le spectre de ces opérateurs (après avoir démontré 3 lemmes fondamentaux!) tu verras enfin apparaître les valeurs de spin demi-entières et entières.
Si tu veux en savoir plus, il va falloir que tu te tapes le chapitre IX pour l'électron (spin 1/2) et ses compléments. De quoi t'occuper une petite journée...
bschaeffer a écrit:Ce ne sont pas des maths que je cherche mais comment on calcule le coefficient 1/2 à partir des résultats expérimentaux. J'ai lu qu'il y avait plein de faits expérimentaux qu'on ne pouvait pas expliquer sans le spin 1/2. Ce sont ces faits que je recherche.
Dominique Lefebvre a écrit:recherche rapide dans mes vieux cours :
on retrouve le spin 1/2 dans les expériences de Larmor (précession du moment magnétique), dans l'expérience de Rabi (résonance magnétique). Tu trouvera les explications dans l'amphi 10 de Basdevant.
Dominique Lefebvre a écrit:recherche rapide dans mes vieux cours :
on retrouve le spin 1/2 dans les expériences de Larmor (précession du moment magnétique), dans l'expérience de Rabi (résonance magnétique). Tu trouvera les explications dans l'amphi 10 de Basdevant.
fahr451 a écrit:ce à quoi on a envie de dire
basdevant loin devant !
bschaeffer a écrit:Voici, en substance, quelques données significatives sur le spin extraites du livre de Basdevant, 12 leçons de MQ (entre parenthèses, mes commentaires):
p 226
Toutes les particules fondamentales de la matière, quarks et neutrinos, ont un spin ½.
Principe de Pauli incontournable pour expliquer la structure de la matière
Effets magnétiques.
p 233
Dans lexpérience de Stern et Gerlach, lintensité varie, dans la direction du gradient (du champ magnétique) en (alors que dans la loi de Malus, cest , ce quil ne précise pas).
p 230
Le magnéton élémentaire (différent de celui de Bohr?) est
p 235
ette équation doit (peut) se lire (pour moi cest un artifice)
p 237
objection dEinstein et Ehrenfest
Temps dorientation dune boucle de courant de s alors quon observe s.
p 238
Il existe des moments cinétiques demi-entiers, tels que 2j + 1 est pair dans leffet Zeeman anormal, sur les alcalins (cest, avec lexpérience de Stern et Gerlach, le point le plus important qui montre lexistence de spins demi-entiers).
p 240
Uhlenbeck et Goudsmit ont émis en 1925 lhypothèse de la toupie (spin), critiquée par Pauli et Lorentz comme non-conforme à la relativité.On sait maintenant que cette objection nest pas pertinente. (Basdevant ne donne pas de détail, mais le calcul navait pas tenu compte de la variation relativiste de la masse avec la vitesse. Si on en tient compte, la vitesse équatoriale de la sphère devient très légèrement inférieure à celle de la lumière). Thomas a appliqué la relativité et a trouvé un facteur ½, appelé précession de Thomas.
p 242
Stern trouve, pour le proton, un rapport gyromagnétique 2,5 fois plus grand que ce que lon attend dune particule ponctuelle.
Rabi fait un calcul qui gagne un facteur de 100 en précision grâce à lexpérience de résonance qui porte son nom et qui atteint la limite théorique fixée par les relations dincertitude.
Les conclusions de mon message précédent me semblent donc confirmées bien que je ne sache toujours pas de façon certaine si c'est le moment magnétique ou le moment cinétique de l'électron qui qui est la moitié du moment orbital correspondant.
Ce livre est le plus clair que je connaisse, mais, jusqu'à présent le principe de Pauli me suffisait, ne m'étant pas intéressé aux problèmes relevant de la spectroscopie et du magnétisme nécessitant la notion de spin (ils n'apparaissent pas dans mon bouquin).
Celui de Cohen n'apporte rien de plus, à moins de vouloir assimiler le formalisme quantique basé sur trop d'hypothèses ad hoc.
Dominique Lefebvre a écrit:Je te suggère de faire parvenir tes commentaires et remarques à Jean Dalibard [email="jean.dalibard@lkb.ens.fr"]jean.dalibard@lkb.ens.fr[/email], qui à repris le cours de JL à l'X depuis 2005. Tu peux trouver les nouveaux amphis de MQ de Dalibard sur [url="http://www.phys.ens.fr/~dalibard/oral.htm"]http://www.phys.ens.fr/~dalibard/oral.htm[/url]
.
Dominique Lefebvre a écrit:Oui, dans l'amphi 12 il me semble. Je crois me souvenir que le titre du slide était "Si l'électron était une charge étendue".... Ce qu'elle n'est manifestement pas!
D'ailleurs ce slide n'était pas dans son cours de 2004...
Je suis preneur de ton projet de mail, bien que je te fasse totalement confiance pour lui faire tous les commentaires pertinents!
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