Quantum - Définition

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Introduction


Mécanique quantique
 \hat H | \psi\rangle = i\hbar\frac{{\rm d}}{{\rm d}t}|\psi\rangle
Postulats de la mécanique quantique

Histoire de la mécanique quantique

Cette boîte : voir • disc. • mod.

En physique, un quantum (mot latin signifiant « combien » et qui s'écrit « quanta » au pluriel) représente la plus petite mesure indivisible, que ce soit celle de l'énergie, de la quantité de mouvement ou de la masse. Cette notion est centrale en théorie des quanta, laquelle donnera naissance à la mécanique quantique.

Description

La théorie des quanta ou théorie quantique, affirme que l'énergie rayonnante est discontinue. Les quanta sont alors les « grains » composants cette énergie de valeur h.ν, où :

Ainsi, on peut déterminer facilement l'énergie contenue dans un photon en multipliant sa fréquence (déduite de sa longueur d'onde puisque sa vitesse est constante) par h.

La valeur de h est faible : 6,626.10-34 J.s.

Et \frac{E}{\nu}=n \times h , c'est-à-dire que le quotient \frac{E}{\nu} est toujours un multiple de h.

Application en Electronique

En électronique, le quantum correspond à la tension analogique de la valeur numérique la plus petite dans un convertisseur numérique/analogique, soit un 1 logique. C'est donc la différence de tension qu'il y a entre une valeur numérique et la valeur numérique suivante, à la sortie d'un convertisseur numérique/analogique.

q = \frac{V_{PE}}{2^{n}} avec VPE la Tension Pleine Echelle

Exemple

Les suites binaires suivantes sur n=4 bits :
- De l'analogique au numérique on a :

       0 0 0 0 si Ua < 3mV 
0 0 0 1 si 3mV 1 1 1 1 si 45mV < Ua < TPE
Ainsi le quantum q = 3mV ( on augmente de 3mV en analogique pour 0 0 0 1 en numérique )

- Du numérique à l'analogique on a :

       0 0 0 1 = 3mV ( = q )
0 0 1 0 = 6mV ( = 2q )
1 1 1 1 = 45mV ( = 15q )
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