Technologie quantique

La trousse Technologie quantique offre une introduction concrète et attrayante aux concepts fondamentaux de la mécanique quantique. Conçue pour aborder la physique quantique en classe, elle présente une variété de technologies quantiques et inclut une vidéo sur les ordinateurs quantiques.

La frénésie du quantum

Le mot « quantum » est un terme scientifique à la mode, mais de nombreuses personnes ne savent pas ce qu’il signifie réellement. Des stations présentent aux élèves 5 phénomènes différents afin de les aider à mieux saisir la définition de « quantum ». Les élèves utilisent leurs nouvelles connaissances pour trier les exemples d’utilisation du mot « quantum » afin de distinguer les concepts quantiques de la frénésie.

Microscopes électroniques

Les microscopes électroniques constituent une application réelle de la dualité onde-particule. Les élèves se servent de fentes en carton pour observer des DEL afin de comprendre les limites des microscopes optiques. Ils appliquent leurs connaissances des champs et de l’optique pour découvrir comment les lentilles magnétiques peuvent diriger les électrons pour que l’on puisse observer des objets avec une meilleure résolution.

Lasers

Les lasers sont des dispositifs de mécanique quantique que l’on retrouve partout dans le monde. Les élèves comparent les différences entre la lumière d’un laser et la lumière d’une DEL dans une série d’activités pratiques. Ils étudient ensuite comment les lasers produisent de la lumière à l’aide d’un gabarit en papier.

Points quantiques

Les points quantiques sont une technologie émergente qui exploite la dualité onde-particule des électrons. Au moyen d’étoiles phosphorescentes et de simulations d’ondes stationnaires au moyen d’un ressort hélicoïdal, les élèves étudient la relation entre la fréquence de la lumière et l’énergie. Ils appliquent ensuite ces principes aux points quantiques pour comprendre pourquoi ils génèrent différentes couleurs.

Probabilités quantiques

Notre compréhension du comportement quantique et de l’utilisation de la physique quantique dans la technologie reposent principalement sur les probabilités. Pour mieux comprendre les probabilités, les élèves développent un modèle classique au moyen de dés. Ils appliquent ensuite des modèles de probabilité pour expliquer le comportement des électrons et étudient des concepts connexes, comme l’emplacement des électrons et l’effet tunnel quantique.