Cours de Physique Générale - 05 - Physique Atomique et Nucléaire - Première Partie - Sivoukhine

 

La compréhension des phénomènes de la physique atomique, et plus généralement de tous les phénomènes du microcosme, doit s'appuyer sur les conceptions de la théorie quantique. C'est pour cette raison que l’auteur a estimé nécessaire d’initier le lecteur aux principaux concepts et principes de la mécanique quantique, bien entendu dans la mesure où on peut le faire dans le cadre d’un cours de physique générale. L’exposé se fonde sur les faits expérimentaux, car c’est la seule voie démontrant qu’il est inéluctable que les conceptions quantiques doivent être adoptées. Cette approche aide d’ailleurs le lecteur à s’habituer au schéma logique et à l'appareil mathématique formel de la mécanique quantique, dont il trouvera un développement systématique dans le cours de physique théorique. On conçoit que dans ces conditions seuls les problèmes simples peuvent être envisagés quantitativement. La majorité des sujets abordés sont étudiés qualitativement en s’appuyant sur les principes généraux.

Dans ce volume, on ne se limite pas seulement à l’étude des phénomènes se produisant dans les enveloppes électroniques des atomes et des molécules. En se conformant à l’ordre de l’évolution historique, on introduit d’abord le concept de photon et on examine les phénomènes optiques liés à ce concept. Ce n’est qu’après qu’on entre dans le vif du sujet de la physique atomique proprement dite — la physique des enveloppes électroniques des atomes. Enfin, on examine brièvement les phénomènes quantiques macroscopiques: la superfluidité, la supraconductibilité, etc. Comme les tomes précédents, ce livre est une version complétée du cours de physique atomique que l’auteur enseigne depuis de nombreuses années aux étudiants de l’Institut de Physique technique de Moscou.

La deuxième partie de ce tome devait comporter un exposé de la physique nucléaire, mais comme le manuscrit de cette deuxième partie n’était pas encore arrivé à maturation, il a été jugé préférable de consacrer à la physique nucléaire un volume séparé. Comme dans les tomes précédents, on utilise surtout la forme gaussienne du système d’unités CGS. On utilise aussi l ’unité d’énergie hors système qui a fait ses preuves, l’électron-volt (eV) et ses multiples (keV, MeV, GeV). On n’utilise pas le système international SI. Le caractère artificiel des constantes électrique et magnétique du vide affublées de dimensions rend ce système peu utilisable en physique. Le membre correspondant de l ’Académie des sciences de l’U.R.S.S. S. S. Herstein et le membre correspondant de l’Académie des sciences de l’Ukraine I. S. Gorban, directeur de la chaire de physique expérimentale de l’Université d’État de Kiev, ont bien voulu prendre connaissance du manuscrit. L’auteur leur exprime sa vive gratitude pour les remarques qui ont contribué à améliorer ce livre.