la dualité onde-particule
Tout objet quantique est à la fois un corpuscule, comme une balle de tennis, et une sorte d’onde, comme une vague dans la mer.
Un peu comme une balle de tennis qui serait à plusieurs endroits à la fois. Mais quand on mesure où il est, l’objet quantique se réduit soudainement en un point. Ainsi les électrons, les atomes, les molécules ou même les photons ‒ les grains de lumière ‒ sont tout à la fois de petits corps et des ondes ! C’est la propriété de base du monde quantique.
En laboratoire : Des électrons pour voir la matière
Pour dépasser les limites des microscopes optiques, les physiciens utilisent la quantique. Puisque les électrons sont des ondes comme la lumière, pourquoi ne pas les utiliser pour éclairer des objets ? C’est le principe du microscope électronique, qui permet d’incroyables grossissements. Ce microscope est un des plus populaires chez les physiciens pour voir atomes et molécules ou chez les biologistes pour voir microbes et virus.
Application : la quantique dans les écrans CCD
Nos appareils photo numériques sont équipés de détecteurs CCD dont le fonctionnement repose sur la quantique. La lumière est composée de photons à la fois ondes et corpuscules. Quand la lumière arrive sur le détecteur CCD, chacun des photons arrache un électron si son énergie est suffisante. Les électrons ainsi arrachés sont ensuite détectés et convertis en une image digitale. Cette technologie a permis de concevoir des caméras ultra-sensibles.