Quantum élémentaire d'action qui relie la plus petite quantité d'énergie E emportée par un rayonnement électromagnétique à sa fréquence f par la formule E = hf.
Le quantum d'énergie est une interaction entre la lumière et la matière. C'est un échange entre un photon et un atome.
Un quantum est une unité de mesure, comme le mètre ou le litre, qui permet de mesurer une certaine quantité d'énergie. Son nom vient du latin quantum et signifie « combien ? » (pluriel : quanta).
À partir de la fréquence v du photon
Si l'on connaît la valeur de la fréquence, on calcule la valeur de l'énergie du photon à partir de la relation de Planck-Einstein. Calculer l'énergie en eV d'un photon de fréquence \nu=1{,}5 \times10^{15} Hz. Données : La constante de Planck h=6{,}63 \times10^{-34} J.s.
C'est la formule E = hf qui permet de calculer l'énergie d'un photon. E est l'énergie exprimée en joule. h est la constante de Planck (6,62 x 10-34). f est la fréquence en hertz.
La puissance électrique échangée par un dipôle, l'intensité qui le traverse et la tension à ses bornes sont liées par la relation : P = U × I. P = puissance en watt (W). U = tension en volt (V). I = intensité en ampère (A).
L'opération correspondante est une multiplication par 1,602.10-19. Lorsque l'on multiplie une énergie en eV et qu'on la multiplie par 1,602.10-19, on la convertit donc en Joules. En sens inverse, il faut donc diviser par 1,602.10-19.
La variation d'énergie peut s'écrire (DELTA)E' = (En - Em ) <0 mais le photon absorbé à une énergie toujours positive égale à (Em - En) et une fréquence f toujours positive telle que h.f = (Em - En)>0.
Elle a été amorcée par Max Planck en 1900, puis développée essentiellement par Albert Einstein, Niels Bohr, Arnold Sommerfeld, Hendrik Anthony Kramers, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli et Louis de Broglie entre 1905 et 1924.
théorie physique qui traite du comportement des objets physiques au niveau microscopique [atome, noyau, particules].
L'origine des ordinateurs quantiques
Le grand physicien Richard Feynman a été un des premiers à comprendre au début des années 1980 que l'on pouvait mettre à profit les lois de la mécanique quantique pour simuler et mieux comprendre des systèmes quantiques à l'aide d'autres systèmes quantiques.
Les protons et les neutrons sont faits de particules élémentaires appelées les quarks. Les particules élémentaires sont les plus petits constituants de la matière. Nous en connaissons trois types : les quarks, les leptons et les particules de force.
quanta n.m. pl. Pluriel de quantum. quantum n.m. Quantité déterminée, montant dans une répartition, proportion d'une grandeur dans...
est également employée comme constante fondamentale exprimant l'échelle quantique, dans le système d'unités dit des unités de Planck, ainsi que dans le système d'unités atomiques.
Le joule pour l'énergie, le watt pour la puissance
L'unité de base de l'énergie est le joule, du nom du physicien James Precott Joule. Très petite unité, le joule désigne une force de 1 newton s'exerçant en un seul point et correspondant à un mouvement de 1 mètre de ce point.
Dans le domaine de l'énergie électrique, un joule (J) est l'énergie donnée par une puissance de 1 watt pendant une seconde. Soit le travail produit par une force de 1 newton dont le point d'application se déplace de 1 mètre dans la direction de la force.
Elle est déterminée par le niveau d'énergie de la particule. Ce phénomène s'appelle la quantification. Ces paliers d'énergie trahissent la structure même des atomes et permettent leur modification.
La valeur de l'électronvolt est définie comme étant l'énergie cinétique acquise par un électron accéléré depuis le repos par une différence de potentiel d'un volt : 1 eV = (1 e ) × (1 V ), où e désigne la valeur absolue de la charge électrique de l'électron (ou charge élémentaire).
Un watt-heure correspond à 3 600 joules. Un kilowattheure vaut donc 3 600 000 joules. Pour convertir un watt-heures en joules, il faut donc multiplier le nombre de watt-heures par 3 600.
L'électron-volt est l'énergie acquise par un électron accéléré par une tension électrique d'un volt. Compte tenu de la valeur de la charge électrique élémentaire, on a 1 eV = 1,602.10-19 J.
Aujourd'hui, l'énergie désigne « la capacité à effectuer des transformations ». Par exemple, l'énergie c'est ce qui permet de fournir du travail, de produire un mouvement, de modifier la température ou de changer l'état de la matière.