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Introduction

Ni tout à fait une chose, ni tout à fait rien du tout, la particule est si petite que l’on dit parfois qu’elle n’a pas de dimension.

La particule a aussi des propriétés ondulatoires. Cependant, l’onde qui lui est associée n’est pas tangible comme les ondes sonores ou les vagues. Il s’agit plutôt d’une onde modélisant la probabilité de la rencontrer en un lieu (point de l’espace). On parle alors de la dualité onde-corpuscule de la particule.

Fig. 1  – Dépendance angulaire des phénomènes ondulatoires

Fig. 2  – La particule errante est libre de se déplacer dans toutes les directions

Il n’est pas possible de déterminer conjointement et avec précision sa quantité de mouvement et sa position, elle est soumise à l’indétermination :

Principe d’incertitude de Heisenberg

Avec le temps Δx croît, l’incertitude augmente, sa fonction d’onde se propage selon l’équation de Schrödinger :

Il n’est pas possible de représenter la particule. On l’étudie généralement à travers ses interactions plutôt qu’en elle-même.

Fig. 3  – Particules en interaction

     Certaines collisions de particules donnent naissance à une particule de lumière : le photon. La particule ainsi créée ne préexiste pas à la collision. Elle est créée de toute pièce par l’énergie de la collision. L’énergie des particules incidentes devient de la matière.

Dans les images qui suivent, l’appareil photo joue le rôle de détecteur.
Grâce à sa sensibilité aux photons (particules de lumière) il agit comme révélateur des collisions d’une particule errante (le photographe) avec son sujet photographique.

Conclusion

Parmi les particules créées, beaucoup se désintègrent très rapidement.
Les particules que l’on détecte sont celles qui sont stables suffisamment longtemps pour laisser une trace dans le détecteur.

Les ondes s’additionnent …

puis se séparent sans déformation.