mercredi 5 juillet 2017

L’instantanéité de l’effet tunnel en mécanique quantique

L’effet tunnel

                                    Illustration de la différence entre mécanique classique et
                                                                mécanique quantique

L’effet tunnel est un des phénomènes les plus étranges en physique quantique, la figure ci-dessus en illustre le concept : en physique classique une balle lancée contre un mur rebondit et n’a aucune chance de franchir le mur si elle ne possède pas la vitesse et donc l’énergie nécessaire. En physique quantique le cas est diffèrent, lorsqu’une particule se retrouve face à une barrière de potentiel alors même si cette particule ne possède pas l’énergie requise pour franchir la barrière, elle a une certaine probabilité de la franchir tout de même.

L’instantanéité de l’effet tunnel, entre mesure et théorie

Ce concept d’effet tunnel implique une autre conséquence : il est instantané, en effet il n y a aucun délai théoriquement entre le passage de la particule d’un côté ou de l’autre de la barrière. Or jusqu’à maintenant les mesures ont toujours mis en évidence une durée non nulle (mais tout de même très très courte de l’ordre de l’attoseconde soit un milliardième de milliardième de seconde).

Or des chercheurs ont récemment trouvé la cause de cette durée (article arXiv ici) : En étudiant le phénomène d’ionisation par effet tunnel d’un atome par un photon (éjection d’un électron de l’atome en le bombardant avec un photon) les chercheurs ont mesuré le temps nécessaire pour l’éjection de l’électron ainsi que l’angle d’éjection et ont pu en conclure que celui-ci était freiné par l’effet du champ électrique de l’atome.

( source : metricofscience )

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