Quiz Relativité et quantique : Einstein, Planck, Schrödinger
Plonge dans la physique moderne : E = mc², dilatation du temps, dualité onde-corpuscule, Schrödinger. Onze questions vérifiées avec explications claires.
11 questions~6 minfr
Q1 / 11
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Que signifie la célèbre équation E = mc² ?
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Q1. Que signifie la célèbre équation E = mc² ?
- L'énergie est inversement proportionnelle à la masse
- L'énergie équivaut à la masse multipliée par c²
- La masse augmente avec la vitesse
- L'énergie totale est nulle
Publiée par Einstein en 1905, cette équation établit l'équivalence masse-énergie. Une masse de 1 g équivaut à environ 9 × 10¹³ J, soit l'énergie d'une bombe nucléaire moyenne.Q2. En quelle année Einstein a-t-il publié la théorie de la relativité restreinte ?
- 1879
- 1905
- 1915
- 1925
Einstein a publié quatre articles révolutionnaires en 1905, son « annus mirabilis », dont la relativité restreinte. La relativité générale est venue dix ans plus tard, en 1915.Q3. Selon la relativité restreinte, que se passe-t-il quand un objet approche la vitesse de la lumière ?
- Sa masse diminue
- Le temps ralentit pour lui (dilatation du temps)
- Il devient invisible
- Rien ne change
Le temps mesuré dans un référentiel se déplaçant proche de c s'écoule plus lentement vu d'un observateur fixe. Cet effet est mesuré quotidiennement avec les particules cosmiques et les satellites GPS.Q4. Qui a introduit l'idée que l'énergie est quantifiée en 1900 ?
- Albert Einstein
- Niels Bohr
- Max Planck
- Erwin Schrödinger
Max Planck a postulé que l'énergie échangée est un multiple de h × f, avec h = 6,626 × 10⁻³⁴ J·s. Sa constante a fondé la mécanique quantique. Nobel 1918.Q5. Que décrit la dualité onde-corpuscule ?
- Les ondes ont une masse
- Les particules peuvent se comporter comme des ondes et vice versa
- La lumière est toujours une onde
- Les atomes sont des points sans extension
Louis de Broglie a proposé en 1924 que toute particule possède une longueur d'onde λ = h/p. Confirmée par la diffraction des électrons (Davisson-Germer, 1927), Nobel 1929 pour de Broglie.Q6. Que décrit l'équation de Schrödinger publiée en 1926 ?
- Le mouvement des planètes
- L'évolution de la fonction d'onde d'un système quantique
- La fission nucléaire
- L'équilibre thermodynamique
L'équation de Schrödinger gouverne l'évolution de la fonction d'onde ψ. Son module au carré donne la probabilité de trouver une particule en un point. C'est l'analogue quantique de F = ma.Q7. Qu'est-ce que le « chat de Schrödinger » illustre ?
- La conservation de l'énergie
- La superposition d'états quantiques
- La gravité quantique
- La fission spontanée
Cette expérience de pensée de 1935 montre l'absurdité apparente d'un état superposé (chat « mort + vivant ») tant qu'on ne mesure pas. C'est une critique de l'interprétation de Copenhague.Q8. Que prédit la relativité générale d'Einstein concernant la lumière près d'une masse ?
- Elle accélère
- Elle est déviée par la gravité
- Elle change de couleur uniquement
- Elle disparaît
La lumière suit la courbure de l'espace-temps. Eddington a vérifié cette déviation lors de l'éclipse solaire de 1919, rendant Einstein mondialement célèbre.Q9. Que dit le principe d'incertitude de Heisenberg (1927) ?
- Tout est imprévisible
- On ne peut connaître simultanément position et quantité de mouvement avec une précision arbitraire
- Les mesures sont toujours fausses
- L'observateur crée la réalité
Δx × Δp ≥ ħ/2. Plus on connaît la position d'une particule, moins on connaît sa quantité de mouvement, et inversement. Cette limite est intrinsèque à la nature, pas instrumentale.Q10. Pour quelle découverte Einstein a-t-il reçu le prix Nobel de physique en 1921 ?
- La relativité restreinte
- La relativité générale
- L'effet photoélectrique
- E = mc²
Le Nobel d'Einstein récompense l'explication de l'effet photoélectrique (1905), où la lumière arrache des électrons à un métal. Cette idée du photon a fondé la physique quantique.Q11. Quelle particule a été détectée au CERN en 2012, complétant le modèle standard ?
- Le neutrino
- Le boson de Higgs
- Le quark top
- L'électron
Le boson de Higgs, prédit en 1964, donne leur masse aux particules élémentaires via le champ de Higgs. Sa découverte au LHC a valu le Nobel 2013 à Peter Higgs et François Englert.
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