Quantum 107022 31520429 2008-07-12T13:41:21Z 91.165.113.112 {{voir homonymes}} {{Quantique}} 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 : * ''h'' est la [[constante de Planck]], * ''ν'' est la [[fréquence]] de l'onde. 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''. On note que la valeur de ''h'' est faible : 6,62.10<sup>-34</sup> joule*seconde. Et ''E''/''v''=''n''.''h'', c'est-à-dire que le quotient ''E''/''v'' est toujours un multiple de ''h''. ==Histoire== Pour les [[Grèce antique|Grecs de l'Antiquité]], l'[[atome]] était vu comme une unité indivisible. En effet, le mot provient du grec ατομος (« atomos »), « que l'on ne peut diviser » - le « a » indique la négation et « tomê- » la division. On pourrait en déduire aujourd'hui qu'un atome est un quantum. Cependant, cette théorie fut mise à mal par différentes expériences menées par [[Ernest Rutherford]] à la fin du XIX{{e}} siècle, lesquelles démontraient que l'atome était composé de particules chargées : l'[[électron]] et de [[proton]]. [[John Rayleigh]] énonça que la puissance rayonnée par un corps chauffé est proportionnelle à sa [[température absolue]] et inversement proportionelle au carré de la [[longueur d'onde]] de la couleur refléchie. Cependant, des mesures ont démontré que sa théorie n'était vraie que pour les longueurs d'onde allant de l'[[infrarouge]] au vert. À partir du bleu, l'expérience est en contradiction avec les valeurs théoriques. [[Paul Ehrenfest]] appela cette erreur la « [[catastrophe ultraviolette]] ». [[Max Planck]], en [[1900]], proposa que les vibrations issues de la chaleur d'un corps se répartissent suivant une loi determinée, régie par la constante ''h'' qui porte son nom. Il fut, au même titre que les autres physiciens, déstabilisé par sa théorie. Il essaya longtemps de conserver son résultat en supprimant les quanta, pour finalement renoncer et les admettre. La théorie des quanta était née. Elle fut le point de départ de la [[mécanique quantique]], l'une des deux grandes théories physiques du {{XXe siècle}}. La mécanique quantique, qui fait notamment appel à la [[fonction d'onde]], fut initiée par [[Satyendranath Bose|Bose]], [[Louis de Broglie|de Broglie]], [[Paul Dirac|Dirac]], [[Albert Einstein|Einstein]], [[Enrico Fermi|Fermi]], [[Richard Feynman|Feynman]], [[Werner Heisenberg|Heisenberg]], [[Wolfgang Pauli|Pauli]] et [[Erwin Schrödinger|Schrödinger]]. [[Louis de Broglie|de Broglie]] liera le quantum à la longueur d'[[onde]] dans la [[mécanique ondulatoire]], où une particule possède la double caractéristique quantique et ondulatoire. Une partie importante des travaux de la fin du XIX{{e}} siècle et du début du XX{{e}} siècle seront consacrés à l'établissement de cette [[dualité]]. [[Richard Feynman]] et [[Julian Schwinger]] ont par la suite développé l'[[électrodynamique quantique relativiste]], théorie qui considère que l'interaction électromagnétique entre particules chargées se fait par l'échange de [[photon]]s ; par extension, l'interaction [[gravitation]]nelle se ferait par l'échange de [[graviton]]s et les [[interaction faible|interactions faibles]] et [[interaction forte|fortes]] par l'intermédiaire de [[boson]]s. Pour décrire l'interaction des particules élémentaires, il a fallu développer une autre théorie portant le nom de [[théorie quantique des champs]]. == Application en Electronique == En [[électronique]], le quantum correspond à la tension [[analogique]] de la valeur numérique la plus petite, soit 1. C'est donc le plus petit saut de [[tension]] possible en analogique.<br /><br /> <math>q = \frac{V_{PE}}{2^{n}}</math> avec <math>V_{PE}</math> la [[Tension Pleine Echelle]]<br /><br /> === Exemple === Les suites binaires suivantes sur 4 bits :<br /> '''0 0 0 1''' = 3mV ( =''q'' )<br /> '''0 0 1 0''' = 6mV ( =''2q'' )<br /> '''0 0 1 1''' = 9mV ( =''3q'' )<br /> '''1 1 1 1''' = TPE ( =''15q'' ) <br /> == Étymologie == * '''Quantum''' est une forme [[latin]]e correspondant à ce qui désigne en [[physique]] une quantité [[wikt:insécable|insécable]] (''quanta'' au pluriel) ; * ''Quantus'', [[adjectif]] signifiant « combien » dans le mode interrogatif et exclamatif (''quanta'' au féminin singulier ou au neutre pluriel). Citons quelques mots dérivés de « quanta » : * [[quantification]] * quantique (logique, théorie, nombre, formalisme, particule, probabilité) * quantifier * quantificateur ==Utilisation fiscale== En droit fiscal français, le terme quantum est utilisé pour désigner le montant des impositions qui sont contestées devant l'administration ou devant le juge de l'impôt. {{portail physique}} [[Catégorie:Mécanique quantique]] [[be-x-old:Квант]] [[bg:Квант]] [[bs:Kvant]] [[ca:Quàntum]] [[de:Quant]] [[el:Κβάντο]] [[en:Quantum]] [[es:Cuanto]] [[fi:Kvantti]] [[gl:Quanto]] [[hr:Kvant]] [[hu:Kvantum]] [[it:Quanto]] [[ja:量子]] [[lt:Kvantas]] [[lv:Kvants]] [[nl:Kwantum]] [[no:Kvant]] [[pl:Kwant]] [[ru:Квант]] [[sk:Kvant]] [[sq:Kuanti]] [[sr:Квант]] [[sv:Kvantum]] [[uk:Квант]] [[zh:量子]]