quasi-particule

Les quasi-particules(imaginées par la théorie plutôt que mesurées réellement), expliquent la propagation d’énergie de proche en proche, dans le cadre de vibrations dans les corps.

On les nomme aussi Particules virtuelles ou d'excitation élémentaire (ce qui signifie qu’elles créent des modifications énergétiques à leurs alentours et ainsi les "excitent")

Elles sont porteuses d’un quantum d’énergie et il y en a deux familles:

 

QUASI-PARTICULES MASSIQUES

Il s’agit d’éléments particuloïdaux, qui apparaissent et disparaissent en une durée telle qu'on ne sait pas actuellement la mesurer (10-24 seconde) et qui créent des perturbations (mesurables) du vide autour des particules standards.

On y distingue:

-l’électron habillé

Il est habillé d’un nuage de charges compensatrices, apparaissant dans un plasma.

On considère qu’il a une masse supérieure à celle de l’électron libre

 

-le polaron

Il est associé avec un nuage de polarisation et agit dans un cristal

Énergie issue d'un polaron : E1- E2 = 2h.c.Jn

E1 et E2(J) sont les énergies de polarisation électrique d’une particule (électron par exemple) avant et après l’apparition du polaron

h(J-s)= constante de Planck (6,62606876.10-34 J-s)

c(m/s)= constante d’Einstein(2,99792458 .108 m/s)

Jn(m-1)= nombre (ou vecteur) d’onde

 

-l’exciton

Il agit dans des cristaux non conducteurs, ou semi- conducteurs.

C'est en fait d'une paire Electron-Trou, créée par un photon

Il y a 2 types d'excitons >>> libres et liés

 

QUASI-PARTICULES QUANTIQUES

Elles sont portées par des ondes et n’ont pas de masse définie. Ce sont >>>

-le magnon agissant (sauf à haute température) pour propager un désordre de magnétisme provenant de la vibration des moments cinétiques des particules (ces moments sont dits "de spin")

 

-le plasmon est un nuage électronique concerné par des mouvements oscillatoires collectifs des électrons dans les solides.

Formules pour les plasmons (d’un métal)

>>> A l’intérieur du métal : νi = [e² / mé.Ω.ε.n.V]1/2

où νi(Hz)= fréquence

e(C) et mé (kg)= charge et masse de l’électron

Ω(sr)= angle solide où se mesure le phénomène (vaut 4∏ sr en système S.I.+)

ε(F/m-sr)= constante diélectrique du milieu extérieur

V(m3)= volume

n = nombre de particules impliquées

>>> A la surface du métal: νs =  νi / [1+ εe / εi]1/2

νi et νs(Hz) = fréquences à l'intérieur et à la surface

εiet εe(F/m-sr)= constantes diélectriques du milieu intérieur et du milieu extérieur--

Et si le vide est le milieu global, le dénominateur devient [2]1/2

La valeur de l’énergie des plasmons (h.ν) pour métaux usuels est de 4 à 20 eV

(soit 6 à 30.10-19 J)

 

-le polariton

apparaît (couplage) quand un photon interagit avec une charge électrique et cela redonne aussitôt un autre photon, mais l'intervalle de temps de son existence fugace donne l'impression d'une lumière "ralentie"