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Une interaction appropriée avec un photon peut par exemple faire passer un atome de son état quantique initial à une superposition de deux états quantiques différents, ce qui signifie que l'onde atomique initiale se voit dédoublée en deux ondes de caractéristiques différentes. Une interaction ultérieure avec la lumière peut faire l'inverse, c'est-à-dire recombiner les deux ondes; on obtient alors des interférences. Comme on l'a vu, les techniques laser permettent aussi de ralentir et refroidir des atomes. Interference avec des atomes froids pour. Or quand la vitesse d'un atome diminue, sa longueur d'onde augmente. Et plus celle-ci est grande, plus les effets ondulatoires sont faciles à mettre en évidence. Par exemple, une expérience d'interférences atomiques réalisée par une équipe japonaise en 1992 a consisté à immobiliser et refroidir avec une mélasse optique une assemblée d'atomes de néon, puis à laisser tomber en chute libre ce nuage d'atomes au-dessus d'une plaque percée de deux fentes microscopiques.

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8. 100 μm position de la fente S 5 Fig. 8 –Diffraction de neutrons par une fente. D'après Zeilinger et al. [1988]. Fig. 9 – Expérience des fentes d'Young avec des neutrons. D'après Zeilinger et al. [1988]. Les fentes sont visibles à l'œil nu, et l'interfrange est macroscopique. Etudier une interférence d'atomes - TS - Problème Physique-Chimie - Kartable - Page 2. À nou-veau un calcul théorique prenant en compte les divers paramètres de l'ex-périence est en excellent accord avec la figure d'interférences expérimentale (figure 1. 9). Il y a toutefois une différence cruciale par rapport à une expérience d'inter-férences en optique: la figure d'interférences est construite à partir d'impacts de neutrons isolés, et elle est reconstituée après coup lorsque l'expérience est terminée. En effet, on déplace le compteur le long de l'écran (ou bien on dis-pose une batterie de compteurs identiques recouvrant l'écran), et on enregistre les neutrons arrivant au voisinage de chaque point de l'écran pendant des in-tervalles de temps identiques. Soit N(x)Δx le nombre de neutrons détectés par seconde dans l'intervalle [x − Δx/2, x+ Δx/2], x étant l'abscisse d'un point sur l'écran.

Annales Interférence avec des atomes froids Liban 2017 - Exercice 3 - 5 points En 1929, le prix Nobel de physique est attribué au mathématicien et physicien français Louis de Broglie pour sa découverte de la nature ondulatoire des électrons. Ses travaux sont considérés aujourd'hui comme fondateurs de la physique quantique, dont une des lois fondamentales, dite loi de de Broglie, peut s'énoncer de la façon suivante: « À toute particule matérielle de masse m et de vitesse v est associée une onde de matière de longueur d'onde λ $$\mathrm{ λ = \frac{h}{p}} $$ h étant la constante de Planck et p la quantité de mouvement de la particule. Interference avec des atomes froids 2. » De nos jours, cette loi est à la base du principe de fonctionnement de certains gravimètres, appareils permettant d'obtenir une valeur très précise de l'intensité de pesanteur. Une application des gravimètres est la détection d'anomalies gravitationnelles permettant d'anticiper la détection de séismes ou de faire de la prospection pétrolière ou archéologique.

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