Etudier une interférence d'atomesProblème

En 1992, des physiciens japonais de la Nippone Electronics (NEC) ont réalisé une expérience d'interférences d'atomes froids dans des fentes d'Young.

Les atomes (de néon) sont initialement piégés dans des ondes stationnaires laser puis ils sont lâchés en chute libre au travers de deux fentes de Young de 2 μ m de large, distantes de 6 μ m. La longueur d'onde de De Broglie vaut environ 15 nm pour ces atomes de néon.

La manipulation est schématisée ci-dessous :

-

Cette expérience montre deux aspects des atomes de néon.

Quels sont-ils et comment se manifestent-ils ?

Pour une figure d'interférences comme celle qui est proposée ici, on rappelle que :

\lambda = {i·a \over D}

Où :

  • \lambda désigne la longueur d'onde (en m)
  • i désigne la valeur de l'interfrange (en m)
  • a désigne l'écart entre les deux fentes (en m)
  • D désigne la distance écran − fente (en m)

Quelle est la valeur de la longueur d'onde de l'onde de matière associée aux atomes de néon ?

La valeur obtenue est-elle cohérente avec celle donnée en début d'exercice ?

Quelle est la vitesse des atomes de néon ?

Données :

  • m_{atomede néon} = 3{,}3\times10^{-26} kg
  • h = 6{,}63\times10^{-34} J·s−1
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