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Niveau maths spé
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Particule dans un puit de potentiel infini

Posté par
mariemation
27-03-19 à 19:20

Bonsoir

Pourquoi dans la résolution de l'équation de schrodinger pour trouver la fonction d'onde d'une particule dans un puit de potentiel infini on n'utilise pas la condition de continuité de la dérivée de la fonction d'onde pour déterminer les constantes? (on utilise uniquement la continuité de la fonction d'onde).

Merci d'avance

Posté par
vanoise
re : Particule dans un puit de potentiel infini 27-03-19 à 19:43

Bonsoir
La différence est bien expliquée ici, paragraphe 1.2, page2 :

Posté par
mariemation
re : Particule dans un puit de potentiel infini 31-03-19 à 21:44

Merci pour votre réponse

Mais dans le paragraphe que vous avez mentionné on a montré la discontinuité de \phi non pas de \phi' dans le cas d'un potentiel infini. (ceci m'a confondu davantage car j'utilise la continuité de \phi tout le temps, sans rien vérifier, en quantique)

Posté par
vanoise
re : Particule dans un puit de potentiel infini 01-04-19 à 11:48

Je crois que tu n'as pas très bien compris le texte que je t'ai indiqué. Il y est question de discontinuité de potentiel V(x) mais toutes les démonstrations s'appuient sur le fait que la fonction d'onde est fonction continue des coordonnées d'espace, et cela est toujours vraie... Je vais te résumer l'essentiel.

Cas d'un puits de potentiel de potentiel de profondeur finie.

On suppose par exemple : V(x)=0 si x<xo et V(x) =V : constante positive finie si x>xo
Paragraphe 1.2 : La fonction d'onde et sa dérivée par rapport à x sont continues en xo. La prise en compte de ces deux continuités permet d'obtenir les solutions de l'équation de Schrödinger.

Cas d'un puits de potentiel de profondeur infinie.
En reprenant la solution précédente et en faisant tendre V vers l'infini pour x>xo, on obtient =0 pour x>xo : la probabilité de trouver la particule hors du puits de potentiel est nulle. Le plan d'équation x=xo se comporte comme une paroi infranchissable. La continuité de la fonction d'onde en x=xo impose =0 en x=0. Cette condition est suffisante pour déterminer l'expression de la fonction d'onde dans le puits de potentiel sans se préoccuper de la dérivée qui d'ailleurs subit une discontinuité en x=xo.

Posté par
mariemation
re : Particule dans un puit de potentiel infini 01-04-19 à 17:47

Merci je vois maintenant la différence entre les deux cas.

juste une question si vous le permettez: dans quelle partie du document parle-t-on de la discontinuité de \phi?

Posté par
vanoise
re : Particule dans un puit de potentiel infini 01-04-19 à 18:42

Citation :
dans quelle partie du document parle-t-on de la discontinuité de \phi?

Justement : nulle part dans le document que je t'ai indiqué ! Il n'est question de discontinuité de la fonction d'onde seulement dans ton message du 31-03-19 à 21:44 !

Posté par
mariemation
re : Particule dans un puit de potentiel infini 02-04-19 à 01:04

Je m'excuse je voulais écrire \phi' dans mon dernier message

Posté par
vanoise
re : Particule dans un puit de potentiel infini 02-04-19 à 09:35

Pour la discontinuité de la dérivée ' créée par une barrière de potentiel de hauteur infinie, le document ne fait pas de démonstration générale mais tu peux t'intéresser au paragraphe 1.3 sur le puits de potentiel rectangulaire de profondeur infinie. La fonction d'onde fait intervenir un sinus qui s'annulent en x=0 et x=a. La dérivée ' fait donc intervenir un cosinus qui, en x=0 et en x=a, vaut -1 ou 1. Hors du puits, =0 et '=0 ; il y a bien une discontinuité finie de ' en x=0 et en x=a.



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