animations quantiques : effet tunnel quantique et microscope à effet tunnel
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- Опубліковано 6 вер 2024
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realisation Data-Burger, conseiller scientifique: J. Bobroff, avec le soutien de : Univ. Paris Sud, SFP, Triangle de la Physique, PALM, Sciences à l'Ecole, ICAM-I2CAM
copyright Bobroff 2012
Waw c'est hyper bien expliqué, merci pour la qualité de vos vidéos.
Je me demande comment ils arrivent à construire des pointes fines à ce point là 😮 Balèze :)
J'ai trouvé cette chaîne et je suis ravie de la haute qualité des animations !!! Merci pour ça.
Est-il possible, s'il vous plaît, de bien vouloir ajouter des sous-titres en anglais ou en espagnol? Je vous remercie!
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I found this channel and I am thrilled by the high quality of the animations!!! Thank you for this.
Is it possible to, please, kindly add subtitles in English or Spanish? Thank you!
Bonjour
Comment créer cet effet tunnel pour détourner les ondes de leur cible
Merci
Bonjour. Merci pour la vidéo.
J'aurais une question svp,: pourquoi n'y a t il pas réduction du paquet d'onde au moment où l'onde touche le mur (comme dans l'expérience des fentes de Young) dans ce cas?
Sous toute réserve, je pense qu'il y a réduction du paquet d'onde chaque fois qu'une particule n'est pas transmise mais réfléchie.
Il y a réduction du paquet (car si toutes les particules passeraient cela serait d’une probabilité infime) donc ici c’est pour schématiser que tout passe ;)
Merci beaucoup pour la réponse !
Merci !
C'est très bien la vidéo mais ça n'explique pas grand chose. "Un objet quantique" kesako? Nous vous savez on est bête, pas comme vous, un tout petit peu d'explications en plus ça aurait été sympa. Merci quand même
L'effet tunnel, c'est le principe du passe-muraille :
Si vous étiez quantique, la plupart du temps, vous pourriez vous cogner contre une cloison de votre pièce, vous vous feriez mal et votre tête rebondirait comme dans la vie classique (à l'inverse de quantique). Mais parfois, parce que vous seriez quantique, vous passeriez à travers la cloison sans encombre. Pas parce que la cloison cèderait parce que vous vous seriez tapé la tête assez fort (c'est-à-dire avec suffisamment d'énergie cinétique) mais parce que vous seriez à la fois un corps et une onde (pour préciser, une onde de probabilité. Une telle onde, à se représenter par rapport à des images du quotidien, c'est impossible. C'est là toute l'étrangeté de mécanique quantique. C'est comme si, pensait Niels Bohr, Dieu tirait au sort, ce qui va se passer pour toute particule quantique en fonction des caractéristiques de son onde). En effet, une onde peut être transmise de proche en proche comme elle peut être réfléchie aussi : voilà le point commun - qui nous intéresse ici - des particules de l'infiniment petit avec les ondes).
Plus la cloison serait mince et plus la transmission de votre corps (grâce à son caractère ondulatoire) se ferait fréquemment. Il y a donc une relation de proportionnalité entre l'épaisseur de la cloison et la probabilité que l'objet quantique la traverse (par transmission ondulatoire).
Le microscope à effet tunnel exploite ce phénomène. La cloison ou la barrière en question, c'est le vide relatif ou plus exactement l'air ambiant qui constitue un isolant électrique. En effet, si les électrons du courant électrique n'ont pas suffisant de vitesse ou ne sont pas assez fortement électriquement attiré (autrement dit, pas assez d'énergie cinétique et/ou d'énergie potientielle électrique) en abordant cette barrière électrique, s'ils n'étaient pas quantiques, ils n'auraient aucune chance de la franchir et aucun courant électrique ne circulerait quelque soit l'épaisseur de la barrière isolante.
Or, les électrons ont cette double nature onde-corpuscule quantique si bien que plus la barrière est mince et plus ils sont nombreux à la franchir. Plus ils sont nombreux à la franchir, plus le courant électrique mesuré est donc intense.
Aux endroits de la barrière où le "sommet" (bien que sa bordure soit flou) d'une atome émerge, l'espace entre de la pointe conductrice et l'atome (conducteur lui aussi car d'un matériau conducteur : c'est une condition nécessaire ne serait-ce que pour faire circuit électrique) est minimale et donc le courant électrique est maximal.
C'est pour cela que l'on peut conclure que l'intensité du courant électrique renseigne sur la proximité du matériau observé et mieux, il est en première approximation, proportionnel.
Les objets quantiques font penser à des spectres dont les contours seraient flous : à chaque instant un peu ici, un peu là, un peu plus par là-bas avec toutes les propriétés d'une onde, comme autant de pouvoirs surnaturels pour des corpuscules: transmission, interférence et disffraction. Mais propriétés absolument étrangères aux corps matériels du monde macroscopique.
Mais aussi capables de "facéties" car si vous faites une expérience qui cherche à savoir par quelle fente d'interférence, ils passent, vous réussirez l'expérience mais en contre-partie, aucun motif d'interférence n'apparaîtra. Comme si les objects quantiques avaient conscience d'être espionnés aux abords de chaque fente d'interférence et vexés, refusaient de conserver leur caractère ondulatoire.
C'est cela qui est fascinant entre autre en physique quantique. Mais pas que...
denilsson31 merci beaucoup, tu m'as beaucoup aidé !
@@denilsson31 Au top merci !
Attention, information importante, j'ai rien compris.
de même :-(
It is a simple concept, You should know that when applying 1 volt between 2 atoms distants by 1 nm, then the electrons can pass from one atom to the other, this transaction called the "tunnel current"
moi aussi haahh
Les électrons et autres particules quantiques sont représentés par des ondes. Quand on veut mesurer la position de l'un d'eux, il y a plus de chance que la position mesurées soit sur un pic que sur un creux de son onde. Par conséquent, si l'électron est proche d'une "barrière" (le vide par exemple), son onde va "déborder" de l'autre côté et il y aura donc une chance que l'électron traverse la barrière. C'est l'effet tunnel. Maintenant si on mesure le nombre d'électrons qui passent dans le cas du microscope, on peut savoir s'il y a un atome sous la pointe ou non.
0:20 Erreur, peu importe la taille de la barrière, une particule peut passer au travers. Ça dépend juste de la longueur de l'onde en question. Une onde de quelques centimètres peut traverser une barrière de quelques centimètres, mais sera bloquée par une barrière plus épaisse. Une onde de plusieurs kilomètres (onde radio par exemple) pourra facilement passer au travers de barrières de plusieurs kilomètres d'épaisseur.
Edit: Je dis bien *peut* et non *va.* En mécanique quantique, il n'y a pratiquement aucune certitude, que des probabilités.
L'image de la " pointe très fine " me semble trompeuse. Je m'explique.
Cette pointe très fine est elle même constitué d'atomes et d'électrons. Présenté ainsi, les échelles de matières dont est constitué le métal observé et la pointe très fine d'observation ne sont pas fidèle. Je comprend que pour une explication aisé de l'effet tunnel on " triche " un peu avec les échelles.
Cependant, il aurait été plus correct de présenter la pointe à la même échelle que l'objet observé. Car, exposé de cette façon cela donne " l'impression " que c'est une pointe de cette taille qui observe les atomes. Pour des non initiés, l'image est trompeuse.
Ici ---> une vidéo plus fidèle des échelles : ua-cam.com/video/NEsbREz-BBU/v-deo.html
TS7