Interférences électroniques Physique atomique - Interférences macroscopiques et nanoscopiques- Analogies avec les interférences photoniques
L'ouvrage : niveau B (IUP - Licence)Pour les étudiants de premier et de second cycle et pour les enseignants, comme pour un large public non spécialiste, ce livre constitue un bilan global, jamais fait jusqu'à présent, sur les interférences macroscopiques et nanoscopiques réalisables avec des électrons.L'ouvrage débute [...] [lire le résumé du livre]
Quel est le sujet du livre "Interférences électroniques"
L'ouvrage : niveau B (IUP - Licence)
Pour les étudiants de premier et de second cycle et pour les enseignants, comme pour un large public non spécialiste, ce livre constitue un bilan global, jamais fait jusqu'à présent, sur les interférences macroscopiques et nanoscopiques réalisables avec des électrons.
L'ouvrage débute naturellement par des rappels sur les interférences photoniques et un historique de leur étude depuis les expériences de Young. Puis il retrace un historique détaillé des expériences réalisées avec des particules massives et notamment des électrons. Un chapitre est en particulier dédié, aux expériences d'interférences à un seul électron s'appuyant sur des interféromètres de taille atomique. L'analogie entre interférences photoniques et électroniques est mise en lumière en détaillant leurs similitudes et leurs différences fondamentales.
L'exposé est complété par des exercices variés dont les solutions sont détaillées à la fin du livre. Il s'achève avec une bibliographie abondante sur le thème général des interférences.
Auteurs :
L'auteur : François Frémont est maure de conférences à l'université de Caen et chercheur au CIMAP (Centre de recherche sur les ions, les matériaux et la photonique) où il travaille sur les processus de capture électronique dans les collisions à basse énergie et sur les interférences électroniques.
Sommaire et contenu du livre "Interférences électroniques - Physique atomique - Interférences macroscopiques et nanoscopiques- Analogies avec les interférences photoniques"
Table des matières
Chapitre 1 -Les interférences lumineuses -Rappels et historique
1.
Rappels sur les phénomènes d'interférences
1.1.
Ondes -Caractéristiques et propagation 12
1.2.
Interférences avec de la lumière 14
1.3.
Applications liées aux interférences 17
1.4.
Contraste -Visibilité des franges 20
2.
Les interférences photoniques -Une histoire éclairante
2.1.
Une brève histoire avant lJewton 23
2.2.
Newton -Huygens: Deux approches révolutionnaires 26
2.3.
Une nouvelle conception de la lumière 30
2.4.
La révolution des quanta -Le retour des particules 33
2.5.
Deux expériences cruciales 35
Chapitre 2
Interférences électroniques Interféromètres
macroscopiques et nanoscopiques
1.
Interférences et interféromètres macroscopiques
1.1.
Louis de Broglie et la dualité onde-corpuscule 42
1.2.
Interférences de matière 44
1.3.
Interférences électroniques 51
2.
Interférences et interféromètres nanoscopiques
2.1.
Intérêt fondamental de l'étude 55
2.2.
Processus électroniques dans les collisions atomiques 56
2.3.
Rôle de l'électron dans les interférences ioniques 61
2.4.
Emission électronique dans les collisions atomiques 67
Exercices: 84
Chapitre 3 -Interférences électroniques de type trous d'Young à électron unique
1.
Principe d'une expérience à un électron 91
1.1.
Problématique 91
1.2.
Principe de l'expérience 91
1.3.
Visibilité et contraste 93
1.4.
Condition de collision unique 94
1.5.
Premiers résultats théoriques 95
2.
Réalisation de l'expérience 96
2
3.
Analyse des spectres -Collision 30keV He+ + H2 97
3.1.
Exemple de spectres 97
3.2.
Distribution angulaire 98
3.3.
Comparaison avec la théorie 98
4.
Evolution des interférences avec Â. et dHH 99
4.1.
Evolution avec la longueur d'onde 99
4.2.
Evolution avec la distance entre les protons 100
5.
Origine des oscillations -Analogie photon-électron 101
5.1.
Problématique 101
5.2.
Mesure des largeurs 102
5.3.
Analogie avec les photons 104
5.4.
Position des maxima 107
Exercices
: 108
Chapitre 4 -Description quantique des effets post-collisionnels dans les processus d'autoionisation
1.
Nécessité d'une description quantique 113
2.
Schéma de la collision 113
2.1.
Collision ion-atome 113
2.2.
Collision ion-molécule 114
3.
Formulation générale du processus d'autoionisation 115
3.1.
Collision ion-atome 115
3.2.
Collision ion-molécule 117
4.
Probabilité d'autoionisation en l'absence de projectile 117
5.
Probabilité d'autoionlsation en l'absence de distorsion 119
5.1.
Probabilité sans effet des paramètres de capture 119
5.2.
Probabilité avec effet des paramètres de capture 121
6.
Effets du facteur de distorsion sur la probabilité d'autoionisation 123
6.1.
Approximation eikonale 123
6.2.
Approximation de simple diffusion 126
6.3.
Distribution angulaire théorique 128
Exercices
: 130
Conclusion et perspectives
1.
Conclusion 134
2.
Perspectives 134
Annexe A -Terme d'interférences en fonction de la distance entre les
protons et la vitesse de l'électron
1.
Description du terme d'interférences 137
2.
Variation de la période des oscillations avec la vitesse de collision 137
3.
Variation de l'amplitude des oscillations avec la vitesse de collision 138
Annexe B -Fonction Gamma et fonctions hypergéométriques
1.
Fonction Gamma 140
2.
Fonctions hypergéométriques 141
2.1.
Définition 141
2.2.
Fonction lF1 141
Annexe C -Transformée de Fourier rapide-Analyse de spectres
1.
Décomposition en série de Fourier d'une fonction périodique 143
2.
Transformée de Fourier d'une fonction non périodique 143
2.1.
Définition et expression 143
2.2.
Quelques transformées de Fourier simples 144
3.
Transformée de Fourier d'une fonction échantillonnée 145
3.1.
Définition et expression 145
3.2.
Application à un spectre d'électrons 147
Annexe D -Visibilité des franges d'interférences dans le modèle « Final State Interaction»
1.
Facteur de distorsion et terme d'interférences 150
2.
Expression de l'amplitude de probabilité 150
2.1.
Expression générale 150
2.2.
Extraction du terme d'interférences 150
2.3. Etude de cas simples 151
Annexe E -Fonction d'onde à un électron et à deux centres
1.
Principe de la méthode 154
2.
Fonction d'onde 154
3.
Intégrale à calculer 155
Correction des exercices 158
Index 187
Avis clients
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(Ils sont modérés par nos soins et rédigés par des clients ayant acheté l'ouvrage)
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