Course Summary
This course is an introduction to quantum mechanics, covering topics such as wave-particle duality, Schrödinger's equation, and quantum entanglement.Key Learning Points
- Understand the basic principles and concepts of quantum mechanics
- Learn about the mathematical framework behind quantum mechanics
- Explore the applications of quantum mechanics in modern technology
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Learning Outcomes
- Understand the fundamental principles of quantum mechanics
- Apply mathematical concepts to solve problems in quantum mechanics
- Explore the applications of quantum mechanics in various fields
Prerequisites or good to have knowledge before taking this course
- Basic knowledge of calculus and linear algebra
- Familiarity with classical mechanics
Course Difficulty Level
IntermediateCourse Format
- Online self-paced course
- Video lectures
- Quizzes and assessments
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Description
Comme l'ont montré de plus en plus d'expériences effectuées dès le début du vingtième siècle, les lois de la mécanique newtonienne cessent d'être valables dès qu'on tente de les appliquer à très petite échelle, celle des atomes, des molécules ou des noyaux. On entre alors dans le domaine de la mécanique quantique, où les lois physiques prennent une tout autre nature qui a pu être formalisée de manière rigoureuse à la fin des années 1920. Cette véritable révolution intellectuelle est non seulement indispensable pour comprendre la véritable nature du monde physique, des particules élémentaires au big bang, mais elle est également à l'origine de la plupart des technologies modernes comme la micro-électronique, les lasers ou les télécommunications optiques.
Outline
- Dualité onde-corpuscule
- 1.1 Les nuages de Lord Kelvin
- 1.2 Des premiers quanta aux ondes de matière
- 1.3 Comment tester l'hypothèse de De Broglie
- Introduction aux travaux dirigés
- Probabilités : rappels
- TD 1.1 - Probabilités
- TD 1.2 (*) - Processus de Markov
- Introduction
- TD 1.1 - Probabilités (sujet)
- TD 1.2 (*) - Processus de Markov (sujet)
- Quiz n°1
- La fonction d'onde
- 2.1 Comment décrire l'état d'une particule ?
- 2.2 L'équation de Schrödinger (particule libre)
- 2.3 Applications des ondes de de Broglie
- TD 2.1 - Interférences d'ondes de de Broglie
- TD 2.2 - Expérience d'interférences
- TD 2.1 - Interférences d'ondes de De Broglie - Sujet
- TD 2.2 - Expérience d'interférences - Sujet
- Quiz n°2
- Transformée de Fourier et diffraction
- 3.1 Introduction
- 3.2 Propriétés de la transformation de Fourier
- 3.3 De Huygens à Fresnel
- 3.4 Holographie synthétique
- TD 3.1- Transformée de Fourier
- TD 3.2 - Transformée de Fourier d'une Gaussienne
- TD 3.3 - Relation d'incertitude
- TD 3.1- Transformée de Fourier - Sujet
- TD 3.2 - Transformée de Fourier d'une Gaussienne - Sujet
- TD 3.3 - Relation d'incertitude - Sujet
- Quiz n°3
- De l'impulsion à l'hamiltonien
- 4.1 Résolution de l'équation de Schrödinger pour une particule libre
- 4.2 Distribution en impulsion d'une particule quantique
- 4.3 Equation de Schrödinger dans le cas général
- TD 4.1 - Paquet d'ondes libre
- TD 4.2 - Mesure de temps de vol
- TD 4.3 (*) - Stabilité de la matière
- TD 4.1 - Paquet d'ondes libre - Sujet
- TD 4.2 - Mesure de temps de vol - Sujet
- TD 4.3 (*) - Stabilité de la matière - Sujet
- Quiz n°4
- La particule quantique confinée
- 5.1 Que nous apprend une mesure en physique ?
- 5.2 Valeur moyenne d'une quantité physique
- 5.3 Valeurs propres et fonctions propres d'un opérateur
- 5.4 Energies propres d'une particule dans une boîte
- TD 5.1 - Courant de probabilité
- TD 5.2 - Puits de potentiel infini
- TD 5.1 - Courant de probabilité - Sujet
- TD 5.2 : Puits infini - Sujet
- Quiz n°5
- Mesures quantiques individuelles
- 6.1 Résultat de mesure et valeur propre d'un opérateur
- 6.2 Mesures répétées sur une particule
- 6.3 Principe de mesure en physique quantique
- 6.4 Le chat de Schrödinger
- TD 6.1 - Continuité de la fonction d'onde
- TD 6.2 - Marche de Potentiel
- TD 6.1 - Continuité de la fonction d'onde - Sujet
- TD 6.2 - Marche de Potentiel - Sujet
- Quiz n°6
- Devoir sur l'effet tunnel
- Puits de potentiel à une dimension
- 7.1 Etats liés et états de diffusion
- 7.2 Recherche des états de diffusion
- 7.3 Recherche des états liés
- 7.4 Cas du puits symétrique
- 7.5 Etats de diffusion du puits semi-infini
- 7.6 Etats liés du puit semi-infini
- TD 7.1 - Puit de potentiel fini
- TD 7.2 - Puit de potentiel fini - Existence d'un état lié
- TD 7.1 - Puit de potentiel fini - Sujet
- TD 7.2 - Puit de potentiel fini - Existence d'un état lié - Sujet
- Quiz n°7
- L'effet tunnel
- 8.1 La barrière de potentiel
- 8.2 La réflexion totale interne frustrée
- 8.3 Le microscope à effet tunnel
- 8.4 La radioactivité alpha
- 8.5 Niveaux d'énergie dans un double puits
- 8.6 Evolution temporelle dans un double puits
- 8.1 - Barrière de Dirac
- TD 8.2 (*) - Modèle de Krönig-Penney
- Pour en savoir plus
- TD 8.1 - Barrière de Dirac - Sujet
- TD 8.2 (*) - Modèle de Krönig-Penney - Sujet
- Quiz n°8
Summary of User Reviews
Learn Quantum Mechanics with Coursera's Mecanique Quantique course. Students love the clear and concise lectures, and the challenging but rewarding coursework. One key aspect that many users thought was good is the strong emphasis on problem-solving skills and application of concepts.Pros from User Reviews
- Clear and concise lectures
- Challenging but rewarding coursework
- Strong emphasis on problem-solving skills
- Application of concepts
- Engaging and knowledgeable instructor
Cons from User Reviews
- Difficult for beginners
- Lack of interactive elements
- Limited opportunities for discussion or collaboration
- Some technical issues with the platform
- Heavy workload
Jean Dalibard
4.8 Raiting
Mécanique quantique
- 4.8
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Ce cours constitue une première introduction à la mécanique quantique. Le cours se composera des huit séances ci-dessous. 1. Dualité onde-corpuscule...
