S01 E09 Quizz de fin de saison

Publié le ven. 07 août 2020 dans PQT , modifié le: ven. 07 août 2020

Êtes-vous assez armés pour passer à la saison 02 ?

À vous d'en juger !

Questions

Laquelle de ces questions ne relève pas de la mécanique quantique ?
- Les électrons sont-ils à la fois des ondes et des corpuscules ?
- Un atome peut-il être à deux endroits en même temps ?
- Un atome peut-il être à la fois désintégré et toujours intact ?
- La Lune peut-elle dévier des rayons lumineux ?
- Deux photons très éloignés l'un de l'autre peuvent-il continuer à se synchroniser, voire à communiquer entre eux d'une manière mystérieuse ?
L'expérience de Stern et Gerlach date de :
- 1801
- 1905
- 1922
L'expérience de Stern et Gerlach a mis en évidence :
- L'existence du spin
- La dualité onde-corpuscule
- L'effet tunnel

Qui parle dans ses cours grand public de la véritable expérience de Stern et Gerlach
- Richard Feynman
- Leonard Susskind
- Aucun des deux
L'intérêt principal d'une expérience de pensée, c'est:
- De ne pas prendre le risque d'un échec.
- D'économiser de l'argent
- De se concentrer exclusivement sur le phénomène étudié en oubliant les contraintes techniques.

Que représentent les petits aimants sphériques de notre expérience de pensée dans la véritable expérience de Stern et Gerlach ?
- Des électrons
- Des atomes d'argent
- Aucun des deux
À quel endroit de la cible ceux de nos aimants sphérique qui ne sont pas alignés avec le champ magnétique vont-il arriver ?
- Tout à fait en haut
- Tout à fait en bas
- Entre les deux

Dans un atome, est-ce que les électrons tournent autour du noyau ?
- Oui
- Non
- Ça dépend de la structure électronique de l'atome
Quel est l'intérêt de comprendre des modèles obsolètes de l'atome ?
- Aucun
- C'est intéressant, mais au seul titre de l'histoire des sciences.
- C'est indispensable pour vraiment comprendre ensuite en quoi la physique quantique est différente de la physique classique et comment on passe des lois quantiques aux lois classiques.

Quel est l'intérêt de donner à l'extrémité de l'électroaimant du haut une forme en pointe ?
- Ça permet d'avoir un champ magnétique plus précis.
- Ça permet d'avoir un champ magnétique plus intense.
- Ça permet d'avoir un champ magnétique plus facile à ajuster.
Quel est l'intérêt de donner à l'extrémité de l'électroaimant du bas une forme en creux ?
- Ça permet de créer un creux dans le champ magnétique pour guider les atomes
- Ça permet d'avoir un champ magnétique plus symétrique.
- Ça permet d'avoir un champ magnétique moins intense.

Dans l'expérience historique, s'il n'y a pas de champ magnétique, on observe sur la cible :
- Un trait
- Un point
- Un ovale
Combien d'états différents les atomes d'argents prennent-ils en sortant de l'expérience de Stern et Gerlach (par rapport à l'axe vertical) ?
- Un seul
- Deux
- Une infinité

Combien d'états du spin sont observés dans l'expérience de Stern et Gerlach ?
- Un seul
- Deux
- Quatre
- Une infinité
D'autres états sont-ils possibles ?
- Oui
- Non
Tous les états sont-ils possibles ?
- Oui
- Non
L'expérience de Stern et Guerlach peut-elle s'expliquer dans le cadre de la physique classique ?
- Oui
- Non

Quels sujets ne seront pas abordés dans les prochaines saisons de notre voyage ?
- Les fentes de Young
- Le char de Schrödinger
- La chromodynamique quantique
- Le principe d'indétermination d'Heisenberg
- L'intrication quantique et la "téléportation" quantique
- La gravitation quantique
Pourquoi serons nous obligés de parler un peu de maths (mais sans en faire) dans la saison 02 et de commencer à en faire un peu dans les saisons 03 et 04 ?
- Pour être capable à terme de réaliser des calculs d'ingénieur
- Pour se la péter et avoir l'air sérieux
- Parce que Galilée avait raison de dire que « le grand livre de la nature est écrit en langage mathématique »

La lune peut sans aucun doute dévier des rayons lumineux, comme le font tous les objets massifs en courbant l'espace-temps. Mais cet effet relève de la relativité générale et pas de la mécanique quantique.
1. 1801 est la date de l'expérience des fentes de Young. 1905 celle de la publication de la théorie de la relativité restreinte.
L'existence du spin.

Aucun des deux
De se concentrer exclusivement sur le phénomène étudié en oubliant les contraintes techniques.

Non, cette conception était celle du modèle de Rutherford, complété par Bohr en 1913. Elle était encore plus ou moins «classique». Elle a été abandonnée en 1926.
C'est indispensable pour vraiment comprendre ensuite en quoi la physique quantique est différente de la physique classique et comment on passe des lois quantiques aux lois classiques.

Ça permet d'avoir un champ magnétique plus intense.
Ça permet d'avoir un champ magnétique moins intense. La combinaison des deux formes donne une champ magnétique très hétérogène, à même de dévier les atomes. Si le deux pôles avaient la même forme, leurs effets se compenseraient et on n'obtiendrait pas de déviation.

Un trait. Mais dans les présentations pédagogiques, qui ne prennent en compte que la répartition verticale, on le réduit à un point.
Deux: Soit totalement déviés vers le haut, soit totalement déviés vers le bas. Il n'y a pas d'atomes qui seraient plus ou moins déviés que ces deux états.

Deux, qu'on appelle classiquement "Up" et "Down"
Oui, il est possible de les préparer, mais au moment de l'interaction avec l'appareil de Stern et Gerlach, il ne resteront pas dans ces orientations différentes. Ils seront "projetés" dans l'un des deux seule orientations possibles vis à vis du détecteur, à savoir "Up" ou "Down".
Non. Toutes les orientations sont possibles, mais une seule intensité est autorisée par la nature. Elle est quantifiée, de la même manière que la quantité minimale d'électricité qui est portée par un électron.
Non. Seule la mécanique quantique peut en rendre compte et elle seule permet de prévoir correctement les résultats.

La chromodynamique quantique et la gravitation quantique : Ce sont des parties de la physique quantique que nous pourrons mieux comprendre de manière approximative après notre voyage touristique, mais qui se situent à des altitudes très supérieures, notamment sur le plan mathématique.
Galilée avait raison et nous en aurons très vite la preuve.

À vous de juger, vous êtes grands !