Devoir de Philosophie

Louis de Broglie

Publié le 22/02/2012

Extrait du document

broglie
La rapide et étincelante carrière de Louis de Broglie, inventeur de la mécanique ondulatoire, est intéressante à suivre parce qu'elle présente des caractères qui en soulignent l'originalité. Né à Dieppe en 1892, il était le cinquième et dernier enfant d'une famille dont les aînés avaient vingt ans de plus que lui et rien dans ses débuts ne paraissait indiquer l'orientation qu'il devait adopter. C'était un enfant sociable et turbulent, porté vers les sujets littéraires, entré assez tard au collège et qui choisit, en abordant les études supérieures, l'histoire du Moyen Âge. Quand il eut conquis, à l'âge de dix-huit ans, sa licence d'histoire, une carrière d'historien et de paléographe semblait s'ouvrir devant lui. Le futur théoricien de la physique paraissait même s'y engager définitivement en étudiant le droit et en préparant un diplôme d'études sur la politique intérieure française au début du XVIIIe siècle. Cependant sa pensée profonde n'était pas satisfaite de la voie qu'il suivait ainsi et une sorte de révolution intérieure s'accomplissait en lui, entraînant même un changement de son caractère et de ses goûts. C'est désormais vers la science que se tournaient les méditations du jeune homme un peu taciturne qu'il était devenu. En deux années scolaires il passa les trois certificats de la licence ès sciences et commença à réfléchir sur les principes de la théorie du rayonnement.
broglie

« ; cette longueur d'onde permet de prévoir les déplacements du projectile, comme les longueurs d'onde optiquepermettent de prévoir la marche des rayons lumineux, au moins dans les cas simples.

On est ainsi conduit à cetteconséquence inattendue qu'un essaim de projectiles doit se diffracter comme un pinceau de lumière. Or, dans le cas des électrons, l'ordre de grandeur de la masse et de la vitesse assigne, par la formule précédente, àla longueur d'onde une valeur de l'ordre de celle des rayons X, qui se prête facilement à la mise en évidence desphénomènes de diffraction par les milieux cristallins au moyen d'une technique devenue classique.

Environ quatreans après la publication de la théorie de Louis de Broglie, les physiciens américains Davisson et Germer du laboratoireBell de New York, puis G.

P.

Thomson, par une méthode plus directe et plus précise, mirent hors de doute le faitexpérimental de la diffraction des électrons et la vérification parfaite des conséquences de la mécaniqueondulatoire.

Aussi le prix Nobel de physique fut-il, en 1929, attribué à son auteur.

Celui-ci, chargé d'un cours àl'Institut Henri Poincaré, devint titulaire de la chaire de Physique théorique à la Sorbonne et se consacraentièrement au développement de la nouvelle science qu'il avait fondée.

Il y a peu d'exemple d'un succès aussirapide et aussi complet. Les développements ultérieurs de la mécanique ondulatoire devaient sans cesse en étendre la portée.

Il devint clairque les maxima d'intensité prévus en certains points de l'espace pour les rayonnements dans le sens généraldevaient s'interpréter comme des maxima de la probabilité de présence des corpuscules en ces points aussi bienpour les photons que pour les essaims de projectiles.

Tout corps en mouvement se présente comme ayant à la foisdes propriétés balistiques et des propriétés optiques, les premières dominant à peu près exclusivement pour les grosprojectiles de la mécanique usuelle et les secondes devenant surtout sensibles pour la propagation de la lumière,tandis que les électrons et les corpuscules atomiques plus lourds présentent d'une façon caractérisée le doubleaspect balistique et ondulatoire.

Un exemple très remarquable de ce dernier cas est celui de la diffraction desneutrons. Les piles atomiques donnent naissance à des faisceaux de neutrons assez denses pour être étudiés sous forme depinceaux étroits ; les longueurs d'onde que l'on peut leur assigner dans les cas usuels tombent encore dans ledomaine de grandeur des ondes de rayons X et sont ainsi justiciables de la diffraction cristalline.

Une nouvellespectroscopie de vitesse des neutrons a donc pu être créée ; elle est maintenant largement utilisée pour étudier lespropriétés de ces très importants corpuscules. Les conséquences de la mécanique ondulatoire se sont révélées comme très importantes non seulement pour laphysique, mais aussi dans différentes branches des sciences de la nature ; nous allons en citer quelques exemples. On savait depuis un certain temps que les trajectoires des corpuscules électrisés dans les champs magnétiques ouélectriques permettaient de réaliser de véritables concentrations focales, les spectrographes à rayons ß et lesspectrographes de masse sont basés sur cette propriété ; mais la nouvelle théorie, en établissant un rapport étroitentre les trajectoires de particules et les rayons lumineux, permet de passer d'une manière tout à fait générale del'optique des rayons à la marche des particules électrisées dans des champs en apportant même dans ce casl'équivalent d'un indice de réfraction quand ce champ n'est pas uniforme.

Dès lors on peut calculer des lentilles etdes objectifs électroniques et aboutir à ces microscopes électroniques, dont on sait quels progrès ils ont permis deréaliser pour la connaissance de l'infiniment petit, en raison de la longueur d'onde associée aux particules qui permetde reculer beaucoup la limite qu'apportaient les phénomènes de diffraction pour l'obtention de très fortsgrossissements.

Tout un monde de structures nouvelles absolument ignoré jusqu'alors a pu être abordé et étudié defaçon à renouveler complètement la microscopie classique ; nous sommes ici bien loin des considérations sur lanature du rayonnement, point de départ des recherches de Louis de Broglie. En chimie, la mécanique ondulatoire, par l'introduction des nouvelles formes de liaison qu'elle suggère, a permiségalement de comprendre la cohésion moléculaire et d'éclaircir des problèmes qui faisaient jusqu'alors le désespoirdes chimistes ; il est devenu possible d'édifier une chimie mathématique, dont les développements se poursuivent,depuis, chaque jour. Parmi les autres travaux de Louis de Broglie que nous ne ferons que mentionner ici, il y a lieu de citer ses premierstravaux sur les rayons X, sa théorie du photon, qu'il a sans cesse cherché à perfectionner pour triompher desdifficultés qu'elle présente encore, les remarques pénétrantes qu'il a été amené à faire à propos de la limitation dugrossissement en optique corpusculaire, les aperçus nouveaux qu'il a récemment émis sur le champ de l'électronponctuel qui permettent d'éliminer les objections graves auxquelles il prêtait jusqu'à présent ; nous ne pouvons lesénumérer tous, mais chacun d'eux est empreint des mêmes qualités de clarté et de profondeur qui ont marquéchacune de ses interventions dans les théories de la physique. Louis de Broglie a été élu secrétaire perpétuel de l'Académie des Sciences en remplacement d'Émile Picard, etmembre de l'Académie française.

Il a publié de nombreux traités représentant ses cours à l'Institut Henri Poincaré et,pour un public plus large, des ouvrages remarquables tels que Matière et Lumière, Continu et Discontinu dans laphysique moderne ; Physique et Microphysique. En terminant, il convient d'insister sur un certain nombre de développements et de conséquences de la mécaniqueondulatoire qui aideront à comprendre à quel point cette théorie a renouvelé l'aspect de la science depuis qu'elle asuccédé aux anciennes conceptions.. »

↓↓↓ APERÇU DU DOCUMENT ↓↓↓

Liens utiles