Avant propos
La mécanique quantique constitue la base de toutes les disciplines fondamentales
de la physique et de la chimie contemporaines. C’est donc une formation scientifique
générale qui sera ensuite utilisée dans tous les secteurs de la physique fondamentale
mais également lors de l’étude de technologies récentes. Ainsi tous les programmes
des licences et masters de physique et de chimie comportent un enseignement de
mécanique quantique. Étant une culture scientifique de base, la mécanique quantique
est d’ailleurs introduite dès le premier cycle des études supérieures.
La matière à enseigner est très vaste et il faut faire nécessairement des choix pour
rester dans les limites imposées par le nombre d’heures des programmes d’enseignement
en un nombre de pages « raisonnable ». Nous avons donc résumé le contenu
essentiel d’un cours sans entrer dans le détail d’exemples qui peuvent être développés
au cours de travaux pratiques
Examinons quelques aspects pédagogiques de cet enseignement. Sans doute est-il
indispensable d’introduire rapidement la notion de vecteur d’état et la notation de
Dirac puisque c’est un langage pratique et classique. Mais il ne faut pas oublier que
pour le débutant, cette notion abstraite, pour être bien assimilée, doit découler naturellement
de la notion de fonction d’onde. Celle-ci comporte en effet un aspect plus
familier en tant que solution d’une équation d’onde et c’est son expression explicite
.qui, finalement, concrétise la solution d’un problème
De même la notion de spineur paraît être un préalable à l’introduction d’un vecteur
d’état représentant le concept de spin. La seule utilisation du symbolisme abstrait de
Dirac, pour la représentation du spin, est insuffisante pour une bonne compréhension
de ce phénomène car ainsi certaines propriétés du spin n’apparaissent pas clairement
en liaison avec les rotations dans l’espace tridimensionnel
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