Etudiant : EL HMAMOUCHI ISSAM

Filière : LF SMP - Option Matériaux

Encadrant : Pr. ABABOU YAHYA

Annèe : 2019

Résumé : À la fin du XIXème siècle, le savant anglais William Thomson alias Lord Kelvin pouvait dire dans un de ses discours : "La science physique forme aujourd’hui, pour l’essentiel, un ensemble parfaitement harmonieux, un ensemble pratiquement achevé !" Et pourtant, quelques années plus tard, afin d’expliquer les résultats incompréhensibles de plusieurs expériences de physique microscopique, notamment dans le domaine des atomes et de la lumière, les physiciens inventèrent la mécanique quantique. Après 100 ans d’existence, elle a révolutionné notre connaissance de l’infiniment petit en révélant les lois qui s’appliquent aux particules microscopiques, et ses prédictions n’ont jamais été mises en défaut. Mieux encore, révélant aux scientifiques les secrets de la matière, elle nous a offert le laser, le transistor (l’élément de base de tout microprocesseur) le microscope a effet tunnel ou encore l’énergie nucléaire… . Pour bien traiter ce mémoire et le rendre plus lisible nous avons structuré en trois chapitres, et pour rendre évidente la montée en puissance de la physique quantique au cours du XXème siècle, nous avons suivi l’ordre chronologique des différentes découvertes effectuées par quelques savants visionnaires. Tout d’abord, au premier chapitre, nous nous intéresserons aux limites de la physique classique et aux intuitions révolutionnaires des pères fondateurs : Planck, en 1900, démontre que les échanges entre la matière et l’énergie qu’elle génère ne s’effectuent pas d’une façon continue, comme le prévoit la physique classique, mais discontinue, par petits paquets appelés « quanta d’énergie ». Einstein, en 1905, émet l’hypothèse que la lumière est elle-même composée de quanta de lumière (appelés plus tard photons), il explique le phénomène photoélectrique. Cela lui permet de suggérer que la lumière peut être à la fois onde et composée de particules. Bohr, en 1913, élabore le premier modèle atomique cohérent en démontrant que l’atome est composé d’un noyau autour duquel tournoient des électrons sur des orbites très précises. Ceci lui permet d’expliquer très simplement les raies des spectres des corps chimiques. Dans le deuxième chapitre nous avons montré le rôle fondamental de louis De Broglie dans la construction de la physique quantique en publiant ses travaux, inspirés par ceux d’Einstein et de Bohr, qui démontrent que toute particule matérielle est associée à une onde, appelée « de matière » ou « pilote ». Et Il entérine ainsi l’intuition d’Einstein sur la dualité onde-corpuscule de la lumière Ses travaux permettent, entre les années 1925 et 1927, l’éclosion d’une nouvelle génération de très jeunes physiciens qui construisent, à l’aide d’un formalisme purement mathématique, une nouvelle physique quantique qui est une évolution normale des découvertes précédentes . Nous avons abordé dans la troisième chapitre les avancées effectuées jusqu’à nos jours qui ont été rendues possibles grâce à cette théorie quantique, comme l’émission laser, l’imagerie médicale ou encore les nanotechnologies…