Expérience de Young

Hessi Hëmoen · 13 avril 2010

J'ouvre un nouveau post pour répondre à Shf, dans l'autre on part en hors-sujet.

http://www.webastro.net/forum/showthread.php?t=60215&page=4

Et ça ne me semble pas du tout moins valable que d'autres essais d'explications....

Il y a un hic, l'expérience des fentes de Young...

Comment intègres-tu celà dans cette hypothèse ?

Et après tout, pourquoi ne pas en rester à cette dualité ondes-corpuscules ?

Merci pour tes commentaires Shf,

Dans l’expérience de Young le comportement de la lumière est en tout point celui d’une onde, quel que soit la méthode en place. A la base c’est avant tout un phénomène de diffraction. Il me semble que le problème essentiel tient à la dualité suivante :

Un seul électron et deux fentes = répartition ondulatoire de bandes alternées

Un seul électron et une seule fente = trajectoire normale droite

Dans le cadre habituel (lumière continue et deux passages) les fronts d’ondes qui traversent les fentes sont élargis par diffraction et fusionnent à distance, le centre qui devrait être dans l’ombre est plus lumineux pour cette raison. Sur les bordures de chaque fente des ondes secondaires sont produites par la diffraction, elles créent ensuite des interférences par accord ou opposition de phase qui sont à l’origine des bandes secondaires (en tout cas c’est comme ça que je le comprend). Les ondes ainsi polarisées par diffraction se coordonnent ou s’annulent en fonction de leur angle de rencontre, la distance lumière – fentes est importante pour obtenir des figures nettes avec les bons angles. S’il n’existe qu’une seule fente, la lumière en sortie n’interfère avec aucune autre, pas d’interaction positive et négative entre deux sources de fréquences donc pas de bandes alternées (un peu quand même puisque avec deux bordures cela fait deux sources, mais trop rapprochées pour créer des interférences larges).

Avec un seul photon (ou électron) sur deux fentes, on retrouve les figures par large bande, une réaction d’interférence qui ne devrait pas se produire avec un corpuscule unique. Celui-ci a donc eu la faculté de se dédoubler pour emprunter les deux voies de passage et produire deux ondes en sortie qui ensuite se recoupent, je crois comprendre que c’est cela l’interférence du photon avec lui-même.

Une façon d'expliquer ça est de concevoir le photon comme une onde sphérique en extension. Prenons un flash de lumière très bref, il est visible de tout côté, ou l’exemple d’une bombe qui explose dans l’eau et propage une onde de choc sphérique en extension. Dans ce cas le front d’onde, unique, atteint à tous les coups les deux fentes et produit deux ondes secondaires en sortie. Si la lumière est centrée par rapport aux deux fentes elles seront de phases identiques avec une interaction symétrique. Si la lumière est décalée la résultante se déforme d’un côté ou d’un autre.

Il est clair que dans ce cas le photon n’est plus du tout considéré comme particule.

L’expérience est réalisée parfois au niveau nanoscopique au point qu’un électron, représenté par une sphère, traverserait les deux fentes en même temps. L’explication serait donc identique dans un système à une autre échelle.

J’attends de voir avant d’approfondir (d'autres questions viennent ensuite), les chercheurs ont mis en place toute sorte de protocoles et j’ais quelques difficultés à visualiser les expériences quand un seul photon à le choix entre deux trajets:b:, mesurer un photon qui passe à la vitesse de la lumière:?:. les instruments influent par leur simple présence donc beaucoup d’approches théoriques à ce niveau.

18 avril 2010

Ok Hessi, ton explication est intéressante.

L'expérience des fentes de Youg, a pour moi, constitué, à l'époque, la preuve que la lumière avait, au-delà de l'optique classique, une nature ondulatoire à l'échelon, disons macroscopique, et elle a jeté un pavé dans la marre de l'optique classique, sans pour autant remettre en question les résultats globaux de cette optique classique...

Il a été dès lors clair que la lumière avait une nature ondulatoire (en fait les prémices de la découverte que la lumière était une onde électromagnétique).

Tout cela est resté, et reste toujours facilement concevable pour un esprit humain "faible" comme le mien :cry:

Par après, Einstein a mis en évidence l'effet corpusculaire (photoélectricité etc...) et il a même eu, le pauvre, son prix Nobel pour cette découverte (et donc pas pour la relativité restreinte mise au point plus tard), et on a vu parallèlement l'essort de la mécanique quantique (Bohr, Eisenberg et consors...) qu'Einstein n'a jamais vraiment digéré, pas plus que sa propre découverte de l'aspect quantique de la lumière ! Quel paradoxe !!!

Maintenant, du moins, beaucoup de scientifiques ne voient plus que par la mécanique quantique, qui je l'avoue me dépasse complètement vu ma vision trop déterministe et sans doute trop étriquée des choses. J'ai énormément de difficultés à accepter, par exemple des hypothèses tordues (pour moi du moins) qu'un photon puisse faire un choix de trajectoire par exemple en cas de diffraction, j'ai de l'amusement sans doute à voir le chat de Schrödinger (le mien, un vieux matou est bien vivant, s'appelle Rookie et aime venir comme un seigneur sur mes genoux, épuisé après une nuit de frasques nocturnes, en ronronnant comme un vieux gamin après avoir quémandé un bout de fromage, le bandit .

Celà n'engage que moi, mais sans qu'il y ait de retour technologique vraiment intéressant dans tous les domaines, je ne vois pas vraiment l'utilité de vouloir tout expliquer avec des des photons : ils conviennent très bien dans leur domaine, par exemple le photovoltaïque que j'ai sur mon toit ou encore les semi-conducteurs etc..., mais, toujours selon moi, l'optique classique et l'optique ondulatoire gardent aussi leurs prérogatives dans leurs domaines respectifs.

En termes mathématiques, les fentes de Young, c'est facilement explicable avec un niveau très simple, pas besoin d'intégrales, de calcul différentiel etc... etc..., c'est un simple calcul d'interférence de deux ondes qui ne nécessite pas un Bac+ ...

Et ça a aussi un large domaine d'applications (réseaux de diffraction, spectroscopie etc. etc...).

L'optique classique garde aussi ses droits sans Bac+ (ex. calcul de la focale d'un objectif à x lentilles, etc.. etc...).

Et pour les applications technologiques de la quantique, ça est sans doute plus compliqué ... et relève aussi beaucoup de la méthode expérimentale.

La seule vision qui me convienne dans la quantique (encore une fois ça n'engage que moi), c'est la vision probabiliste...(ex. en chimie, définition non plus d'une orbite d'un électron, mais de la probabilité de la présence d'un électron, autrement-dit, une certaine estimation d'une densité électronique dans l'aspect stéréochimie, qui peut mener à des essais de nouvelles réactions chimiques susceptibles de mener à la synthèse de nouvelles molécules etc...).

Pour en finir :

Je ne conteste pas du tout l'intérêt à vouloir tout expliquer en termes de photons, mais je crois que beaucoup de personnes émettent, dans cette optique, de simples hypothèses absolument pas vérifiées, le tout est de s'en rendre compte... Ce qui ne veut pas dire que ces hypothèses sont inintéressantes, mais il ne faut pas non plus vouloir les imposer à tout prix sans qu'elles aient été vérifiées par l'expérience, c'est je crois, le fondement de toute démarche scientifique...

Et pour moi, dans l'état actuel des choses, faute de mieux sans doute, en essayant de rester pragmatique, la dualité onde-corpuscules, vérifiée dans les faits et les applications pratiques, me choque beaucoup moins que certaines élucubrations qui tendent à expliquer tout à partir de photons ou d'électrons ou que sais-je quelles particules, doués d'une hypothétique ubiquité, par exemple, sans vraiment de confirmation expérimentale probante....

A +

Amitiés

Hessi Hëmoen · 20 avril 2010

Bonjour Shf,

La seule idée que nous avons d’une onde c’est l’écran de l’oscilloscope, vision en 2D. Au mieux nous avons l’image des cercles concentriques de l’eau, exemple idéal qui reproduit tous les phénomènes de réflexion et d'interactions de phases, avec un effet longue distance. Mais on devrait passer de ce point de vue à une perspective 3D totale, une sphère en extension (en pulsation) partant du point central d’émission.

Je prends l’exemple d’une onde de choc, dans l’expérience de Young le photon projeté s’expanse de toute part, s’il est guidé par un tube sa propagation est bien sûr restreinte à une angle plus serré, par contre les deux fentes étant très rapprochées l’onde de choc (d’énergie plutôt) les traverse toutes deux. Si l’on voulait empêcher cela, le tube devrait presque toucher la feuille pour canaliser le photon jusqu’à une seule fente (illustration par l’absurde).

Sur la page Wikipédia "Fentes de Young" tu trouve un petit schéma où on voit un électron sphérique atteignant les deux fentes à la fois, pour moi le photon c'est pareil avec un diamètre de sphère plus grand, en sortie il reste deux segments de courbe qui continuent leur chemin et se recoupent un peu plus loin.

Smith · 20 avril 2010

Et pour moi, dans l'état actuel des choses, faute de mieux sans doute, en essayant de rester pragmatique, la dualité onde-corpuscules, vérifiée dans les faits et les applications pratiques, me choque beaucoup moins que certaines élucubrations qui tendent à expliquer tout à partir de photons ou d'électrons ou que sais-je quelles particules, doués d'une hypothétique ubiquité, par exemple, sans vraiment de confirmation expérimentale probante....

c'est pourtant prouvé par l'expérience depuis 1982 (Aspect), et renouvellé à plusieurs reprises depuis (y compris sur des distances de plusieurs kilomètres).

J'ajoute que ma connaissance très limitée de la MQ, me fait penser que l'intrication n'est pas de l'ubiquité...en tout cas ce n'est pas ce que j'ai compris.

Dodgson · 20 avril 2010

Ce rappel sera peut-être utile :

L'essentiel de la physique quantique en deux petites vidéo-conférences :

Alain Aspect :

http://www.cerimes.fr/le-catalogue/des-objections-deinstein-aux-photons-jumeaux-une-nouvelle-revolution-quantique.html

Jean-Michel Raimond :

http://www.edu.upmc.fr/conferences/2009/sciences_a_coeur/

(pour ce dernier, c'est la conférence du 26 février 2009)

25 avril 2010

c'est pourtant prouvé par l'expérience depuis 1982 (Aspect), et renouvellé à plusieurs reprises depuis (y compris sur des distances de plusieurs kilomètres).

J'ajoute que ma connaissance très limitée de la MQ, me fait penser que l'intrication n'est pas de l'ubiquité...en tout cas ce n'est pas ce que j'ai compris.

Simple question, je voudrais bien te croire, mais quelles en sont les applications pratiques, veux-tu dire par là (quand tu parles d'expériences à distance de plusieurs Km) qu'il y a du nouveau dans le domaine des transmissions électromagnétiques par rapport à Maxwell par exemple ? Ou peut-être d'autres modes de transmission de l'info ? Je demande à voir, c'est tout, et aussi et surtout une application utilisable dans la réalité des faits.

L'ordinateur quantique sans doute ? (Ceci-dit sans aucune acrimonie )

Pour ce qui est de l'intrication, on attend aussi les retombées de cette notion en termes technologiques...

Est-ce que cette hypothèse de l'intrication est vérifiée correctement sur le plan expérimental, et quand-bien même, apporte-t-elle quelque chose en terme d'acquis technologique ?

Je pose simplement la question.

Amitiés, A +

Hessi Hëmoen · 2 mai 2010

Bonjour,

Excusez-moi de revenir au sujet :be: d’autres expériences (de type Young) ont eu lieu en se servant d’atomes et de molécules (les fullerènes, 60 atomes de carbone) avec des résultats similaires en ce sens que des bandes alternées sont apparues.

Avec les particules atomiques les figures de bandes alternées ne peuvent en aucune façon recevoir une explication de même ordre que les photons ; si j’ai bien suivi l’énigme reste à résoudre ou tout du moins les hypothèses sont encore libres. Puisque la particule traverse en un seul endroit, il me semble impossible d’attribuer la répartition alternée aux interférences entre deux phases jumelles. De fait c’est l’ondulation de la particule en elle-même qui serait responsable du décalage constaté au niveau des impacts.

Je ne dispose pas d’un schéma ou d’une description complète de l’expérience réalisée avec les fullerènes, ni du mode de propulsion, seule précision les fentes sont de 60 nm, la molécule doit avoisiner 6 à 8 nm, on se trouve encore à des échelles minimales, où la moindre variation entraîne de grands effets. Par exemple que fait-on des paramètres balistiques et aérodynamiques ? On pourrait dire facilement et trop vite qu’avec des balles de fusils on n’observerait aucune interférence, et bien c’est faux à très grande vitesse, dans les quelques dizaines de mètres qui suivent la sortie du canon, les balles à très haute vélocité oscillent sur elles-mêmes, la pointe décrit un léger cône de rotation, et l’ensemble du projectile suit une sorte de polarisation circulaire autour de l’axe qui est la direction globale de la trajectoire. Ensuite la balle se stabilise et la précision s’est conservée ce qui démontre la régularité du phénomène, aussi régulier qu’une onde classique. La rotation existe au départ du projectile (canon rayé en spirale) elle explique en partie la translation circulaire, mais à l'origine cette rotation contribue à stabiliser la trajectoire, et non l'inverse. C'est à partir d'une vitesse limite que la balle oscille, avec la résistance de l'air.

Une bulle d’air dans l’eau va osciller dans sa remontée, sa vitesse est mille fois plus faible mais le milieu est plus mille fois plus dense. Avec un corpuscule de 8nm, la vitesse d’oscillation doit être très faible, et le passage dans un espace étroit serait en mesure de lui communiquer une oscillation amplifiée.

Très mécaniste comme interprétation, j'espère que cela vous fera réagir, il me semble que le dialogue est impossible, pour faire preuve de ma bonne foi je viens de lire un bouquin (très bien écrit) de G. Lochak sur Louis de Broglie, figure interessante:be:. Je crois que j'ais eu beaucoup de chance de trouver ce livre sur mon chemin.

Smith · 2 mai 2010

Est-ce que cette hypothèse de l'intrication est vérifiée correctement sur le plan expérimental, et quand-bien même, apporte-t-elle quelque chose en terme d'acquis technologique ?

Sur le plan technologique, la 1ere application qui pourrait passer à une utilisation de masse est la cryptographie quantique. En 2007 en Suisse, lors d'une élection, un centre de dépouillement a transmis en sécurisant ses données avec un cryptage de ce type.

L'intrication est vérifiée sur des distances de plusieurs kms (18 kms en 2008).

Regarder ici pour les expériences et applications :

http://www.gap-optique.unige.ch/HomeExtras/TdG450avril09.pdf

Smith · 2 mai 2010

Bonjour,
Excusez-moi de revenir au sujet d’autres expériences (de type Young) ont eu lieu en se servant d’atomes et de molécules (les fullerènes, 60 atomes de carbone) avec des résultats similaires en ce sens que des bandes alternées sont apparues.

Avec les particules atomiques les figures de bandes alternées ne peuvent en aucune façon recevoir une explication de même ordre que les photons ;

A résultat d'expérience identique (interférence), il est pourtant assez naturel de penser que le phénomène sous-jacent est identique. Proposer deux explications (une pour les photons, une autre pour les objets macro...que tu fait commencer à combien d'atomes ?), ne me semble très économique sur le plan théorique (rasoir d'ockham).

D'autant plus que la molécule de fullerènes est composée d'élements à comportement quantique. Pourquoi, le tout n'aurait il pas un comportement identique ? :?:

La question qui ma fascine : A partir de combien d'atomes, un objet n'emprunte plus qu'un seul chemin ? Est ce que si j'envoie un chat sur les fentes, il interférera avec lui même de l'autre côté ? :be:

Jeff Hawke · 2 mai 2010

Est ce que si j'envoie un chat sur les fentes, il interférera avec lui même de l'autre côté ?

Bien sûr...

Mais c'est assez imperceptible... :refl:

(Il n'y a qu'un monde, décrit pas les maths de la théorie quantique...Le monde classique en est juste une (bonne) approximation, à notre échelle).

iksarfighter · 2 mai 2010

A toute "particule" en mouvement est associée une onde, cela produit la dualité onde/corpuscule et c'est ce qui permet sans doute l'expérience de Young avec un seul photon, électron ou fullerène non ? Qu'en est-il des objets macroscopiques ?

Si on leur donne une vitesse suffisante ne vont-ils pas se voir associée une onde ?

Même si en grossissant ils perdent progressivement les effets quantiques individuels des particules les constituant.

Hessi Hëmoen · 2 mai 2010

D'autant plus que la molécule de fullerènes est composée d'élements à comportement quantique. Pourquoi, le tout n'aurait il pas un comportement identique ?

La question qui ma fascine : A partir de combien d'atomes, un objet n'emprunte plus qu'un seul chemin ? Est ce que si j'envoie un chat sur les fentes, il interférera avec lui même de l'autre côté ?

Est-ce que tu préfère dire que le fullérene s'est dématérialisé avec la vitesse, puis qu'il s'est dupliqué pour passer dans les deux fentes à la fois ? Avant de se rassembler pour créer l'impact ? Les incertitudes autorisent beaucoup d'extrapolations, beaucoup trop pour que j'envisage ce comportement quantique une seule seconde dans le cas d'une molécule. Et je ne dois pas être le seul même dans les rangs officiels.

Ensuite il est permis de faire la distinction entre un photon ou un électron multiforme, dont personne ne saurait donner un schéma, et d'autre part un atome stable 1800 fois plus dense. Pour finir il n'existe pas réellement d'explication matérielle aux comportements ondulatoires, excepté dans les phénomènes décrits plus haut où la résistance du milieu provoque l'oscillation régulière d'une "particule", ou même d'un quasi-vide (bulle d'air).

Jeff Hawke · 2 mai 2010

Est-ce que tu préfère dire que le fullérene s'est dématérialisé avec la vitesse, puis qu'il s'est dupliqué pour passer dans les deux fentes à la fois ? Avant de se rassembler pour créer l'impact ?

A mon avis, tu te fourvoies irrémédiablement à vouloir, coûte que coûte, chercher des images, des représentations classiques de ce qui se passe.

Le fulléréne, pas plus que les photons, électrons, ou autres, n'est ondulatoire ou corpusculaire. Il est perçu par nous, selon la façon d'observer, avec un comportement ondulatoire ou corpusculaire, mais ce qu'il est fondamentalement ne nous est pas accessible avec les concepts de notre entendement

Ensuite il est permis de faire la distinction entre un photon ou un électron multiforme, dont personne ne saurait donner un schéma, et d'autre part un atome stable 1800 fois plus dense.

Il y a des équations, ce n'est qu'une question de grandeurs. Quant au "schéma", encore une fois, on ne sait pas faire...

Pour finir il n'existe pas réellement d'explication matérielle aux comportements ondulatoires, excepté dans les phénomènes décrits plus haut où la résistance du milieu provoque l'oscillation régulière d'une "particule", ou même d'un quasi-vide (bulle d'air).

Encore une confusion (due à une image inadéquate), la nature ondulatoire d'une particule n'est pas sa supposée oscillation en tant qu'élément matériel soumis à des phénomènes mécaniques...

Dodgson · 2 mai 2010

Simple question, je voudrais bien te croire, mais quelles en sont les applications pratiques, veux-tu dire par là (quand tu parles d'expériences à distance de plusieurs Km) qu'il y a du nouveau dans le domaine des transmissions électromagnétiques par rapport à Maxwell par exemple ? Ou peut-être d'autres modes de transmission de l'info ? Je demande à voir, c'est tout, et aussi et surtout une application utilisable dans la réalité des faits.

L'ordinateur quantique sans doute ? (Ceci-dit sans aucune acrimonie )

Pour ce qui est de l'intrication, on attend aussi les retombées de cette notion en termes technologiques...

Est-ce que cette hypothèse de l'intrication est vérifiée correctement sur le plan expérimental, et quand-bien même, apporte-t-elle quelque chose en terme d'acquis technologique ?

Je pose simplement la question.

Amitiés, A +

Vous trouverez toutes les réponses à vos questions dans la conférence d'Alain Aspect :

http://www.cerimes.fr/le-catalogue/des-objections-deinstein-aux-photons-jumeaux-une-nouvelle-revolution-quantique.html

GéGé · 2 mai 2010

Vous trouverez toutes les réponses à vos questions dans la conférence d'Alain Aspect :

http://www.cerimes.fr/le-catalogue/des-objections-deinstein-aux-photons-jumeaux-une-nouvelle-revolution-quantique.html

Quelle fabuleuse conférence! J'avais déjà essayé de la télécharger en vain, le fichier était très gros, merci pour ce lien direct.

Il emploie des mots simples, il est vivant, c'est magnifique!

J'adore le gars qui pose une question sur le point vert, à la fin. "C'est de l'humour? Ah, bon...."

Merci!

iksarfighter · 2 mai 2010

+1

Je viens de visionner la conférence, cela fait plaisir d'avoir un savant Français comme ça !

Maintenant il nous faut réfléchir aux conséquences intellectuelles de la non-localité qui est donc bien prouvée et dont rien ne semble à priori empêcher les effets de se ressentir sur des distances considérables...

Je regarderais bien aussi l'autre lien mais ça m'embête d'installer Real Player.

Dodgson · 2 mai 2010

+1
Je regarderais bien aussi l'autre lien mais ça m'embête d'installer Real Player.

ça m'embêtait aussi mais finalement ça s'est très bien passé.

iksarfighter · 2 mai 2010

ça m'embêtait aussi mais finalement ça s'est très bien passé.

Oui je le ferai aussi à tête reposée .

Je mets le site en lien sur mon bureau pour ne pas oublier.

iksarfighter · 3 mai 2010

OK j'ai pu l'installer sans Google Chrome et zapper l'enregistrement du logiciel !

La vidéo est très bien ! Bonne initiation à la MQ.

Merci !

Ce que j'en retiens/conclus immédiatement :

Les éléments microscopiques ont la chance de pouvoir exister sans interagir avec quoi que ce soit, ou très peu, c'est ce qui permet à leurs propriétés quantiques de s'exprimer : Particule dans sa case quantique atomique ou en "vol libre".

Des objets de plus en plus macroscopiques sont de plus en plus obligés d'interagir avec le reste de l'Univers, ce qui les "détermine" de plus en plus et leur fait perdre leurs propriétés quantiques par le phénomène de décohérence : Grosses molécules, structures biologiques et +.

Smith · 3 mai 2010

Ce que j'en retiens/conclus immédiatement :

Les éléments microscopiques ont la chance de pouvoir exister sans interagir avec quoi que ce soit, ou très peu, c'est ce qui permet à leurs propriétés quantiques de s'exprimer : Particule dans sa case quantique atomique ou en "vol libre".

Des objets de plus en plus macroscopiques sont de plus en plus obligés d'interagir avec le reste de l'Univers, ce qui les "détermine" de plus en plus et leur fait perdre leurs propriétés quantiques par le phénomène de décohérence : Grosses molécules, structures biologiques et +.

Cela résume assez bien ce que je crois avoir compris de la MQ. Mais alors pourquoi une molécule de Fullerène de 60 atomes est encore un objet quantique ? Où ca s'arrête :?:

iksarfighter · 3 mai 2010

Sans doute parce que sa structure exceptionnelle fait qu'elle n'interagit pratiquement pas avec le reste de l'Univers.

Et l'Hélium superfluide serait du même acabit, ça expliquerait même sa viscosité de 0. Il occupe un espace mais n'interagit pas.

Dodgson · 3 mai 2010

Cela résume assez bien ce que je crois avoir compris de la MQ. Mais alors pourquoi une molécule de Fullerène de 60 atomes est encore un objet quantique ? Où ca s'arrête

Ces expériences sont réalisées à des températures extrêmement basses (millikelvin pour des atomes de néon dans l'expérience japonaise de F. Shimizu, K. Shimizu, H. Takuma, Phys. Rev. A 46, R17, 1991). On peut alors obtenir des atomes ou des molécules dont la vitesse v est extrêmement faible. Grosso modo, si on utilise la formule de Louis de Broglie lambda = h / (m.v) avec h = constante de Planck et m = masse, on a des longueurs d'onde lambda suffisamment grandes pour que l'atome (ou la molécule) passe par les deux fentes d'Young à la fois.

iksarfighter · 3 mai 2010

Impressionnant !

Hessi Hëmoen · 5 mai 2010

Bonjour à tous,

JeffHawk,

Avec les atomes ou des molécules du genre fullérenes la situation est particulière, le phénomène est pour l’instant inexplicable mais très physique et assez peu théorique, donc les représentations matérielles sont légitimes, on peut faire intervenir des variables à la fois cachées et concrètes : friction de l’air, présence humaine, rebonds allez savoir, si le tir est aléatoire 8nm par rapport à 60 nm c’est un photon sur quatre qui effleure ou percute l’une des bordures avant de toucher la cible. Avec un tir mécanisé ce genre de rebonds serait suffisant pour créer des interférences régulières. C’est un peu trop simple, on sera d’accord là-dessus, mais au moins aussi plausible qu’une éventuelle dématérialisation.

Certains ont peut être un début de réponse, que pensez-vous de cette petite ou grande nouvelle sur la limite quantique / relativiste :

Des chercheurs du Lawrence Berkeley National Laboratory et des collaborateurs de l'université de Francfort en Allemagne ainsi que de l'université du Kansas et d'Auburn viennent de montrer que des particules de nature quantique suivent un comportement « classique » (Newton + Einstein) dés la simple molécule d'hydrogène (deux atomes d'hydrogène) ! http://www.imaginascience.com/actualites/accueil_actualites.php?action=fullnews&showcomments=1&prevnext=0&id=337

Donc le fullerène serait trop massif pour onduler :be: ! Dans ce cas d’où proviennent les interférences ?

Dodgson :

« On peut alors obtenir des atomes ou des molécules dont la vitesse v est extrêmement faible »

Vitesse faible c’est à dire par rapport à celle de la lumière ? De quel ordre approximativement, merci. Peut-être que tu as des précisions sur la technique employée pour lancer des ions et des atomes, propulsion électrique sans doute.

Dodgson :

"Grosso modo, si on utilise la formule de Louis de Broglie lambda = h / (m.v) avec h = constante de Planck et m = masse, on a des longueurs d'onde lambda suffisamment grandes pour que l'atome (ou la molécule) passe par les deux fentes d'Young à la fois."

Excuse mais je ne comprend pas vraiment, les fentes sont perpendiculaires à l’onde éventuelle, seule une augmentation d’amplitude lui donnerait une largeur supplémentaire, par définition la longueur d’onde ne peut influer à ce niveau:?:.

Cette formule basée sur la masse des particules appelle une question, le photon n’ayant en théorie aucune masse d’où vient l’énergie des ondes lumière, radio, etc., tout simplement comment appliquer E=m.c2 si m=0 ? De Broglie était parti d’une hypothèse où le photon possédait une masse, hypothèse réfutée ensuite mais l’approche de départ fut conservée ainsi que les équations. Beaucoup de questions, merci de toute réponse.

Snark · 5 mai 2010

seule une augmentation d’amplitude lui donnerait une largeur supplémentaire, par définition la longueur d’onde ne peut influer à ce niveau:?:.

Ce raisonnement ne semble pas coller; pour un photon seule la fréquence (longueur d'onde) peut varier, et pour obtenir une plus grande amplitude d'un signal, il faut augmenter le nombre de photons.

Pour une particule on peut également faire varier la vitesse qui fait partie de son énergie totale, mais ce faisant on fera également varier sa longueur d'onde de de Broglie.

Dodgson · 5 mai 2010

Dogson :

« On peut alors obtenir des atomes ou des molécules dont la vitesse v est extrêmement faible »

Vitesse faible c’est à dire par rapport à celle de la lumière ? De quel ordre approximativement, merci. Peut-être que tu as des précisions sur la technique employée pour lancer des ions et des atomes, propulsion électrique sans doute.

Dogson :

"Grosso modo, si on utilise la formule de Louis de Broglie lambda = h / (m.v) avec h = constante de Planck et m = masse, on a des longueurs d'onde lambda suffisamment grandes pour que l'atome (ou la molécule) passe par les deux fentes d'Young à la fois."

Excuse mais je ne comprend pas vraiment, les fentes sont perpendiculaires à l’onde éventuelle, seule une augmentation d’amplitude lui donnerait une largeur supplémentaire, par définition la longueur d’onde ne peut influer à ce niveau:?:.

Cette formule basée sur la masse des particules appelle une question, le photon n’ayant en théorie aucune masse d’où vient l’énergie des ondes lumière, radio, etc., tout simplement comment appliquer E=m.c2 si m=0 ? De Broglie était parti d’une hypothèse où le photon possédait une masse, hypothèse réfutée ensuite mais l’approche de départ fut conservée ainsi que les équations. Beaucoup de questions, merci de toute réponse.

Pour les fullerènes je n'ai pas de précisions, mais pour les atomes de néon voici ce qu'écrit J.-L. Basdevant ("12 Leçons de mécanique quantique", Vuibert, 2006) :

"Les atomes, des atomes de néon, sont initialement piégés dans des ondes stationnaires laser, et ils sont lâchés en chute libre au travers de deux fentes, de 2 micromètres de large, distantes de 6 micromètres.

Qu'observe-t-on sur la figure (1.3) ? La distribution des impacts des atomes à l'arrivée est la même que celle de l'intensité lumineuse dans le même dispositif, avec des franges d'interférence au même endroit, pourvu que soit satisfaite la relation de Louis de Broglie lambda = h / p . (Bien entendu, il faut, dans ce cas précis, tenir compte de ce que les atomes sont uniformément accélérés.)"

Je vous recommande vivement la lecture de ce livre de J.-L. Basdevant. Si c'est d'un niveau trop élevé pour vous, vous pourriez par exemple consulter les paragraphes 1 à 5 de l'article QUANTIQUE (MECANIQUE) écrit dans l'Encyclopaedia Universalis par Jean-Marc Lévy-Leblond et Alain Laverne.

Dernier point : Louis de Broglie n'est pas parti d'une hypothèse où le photon possédait une masse, il a assimilé la quantité de mouvement p = m.v d'une particule de masse m à la quantité de mouvement p = W /c = h.nu /c = h / lambda d'un photon. Voir par exemple BROGLIE (Louis de) dans l'Encyclopaedia Universalis.

Hessi Hëmoen · 6 mai 2010

Dernier point : Louis de Broglie n'est pas parti d'une hypothèse où le photon possédait une masse, il a assimilé la quantité de mouvement p = m.v d'une particule de masse m à la quantité de mouvement p = W /c = h.nu /c = h / lambda d'un photon. Voir par exemple BROGLIE (Louis de) dans l'Encyclopaedia Universalis.

Croyez-vous? Je peux vous affirmer que L. de Broglie a basé toute sa démarche sur les quanta de lumière, en lien avec Einstein, comme l'indique G. Lochak dans son livre sur Louis de Broglie, une biographie honnête que je présenterais ici dans quelques temps :

"Ce n'est qu'à la suite d'une longue période de reflexion qui alla du premier article sur les quantas de lumière, écrit au début de 1922 au mois de septembre 1923 qu'il eu l'idée de l'onde.

Il commença par préciser la valeur de la masse qu'il fallait attribuer aux quantas de lumière ..."

"On comprend pourquoi de Broglie tenait tant à la masse du photon : c'est grâce à elle qu'il obtenait une vision unitaire de la matière et de la lumière. En annulant la masse du photon, il aurait mis la lumière en dehors de sa conception ce qui était pour lui d'autant plus inadmissible qu'il était parti de la lumière et non de la matière."

Mais aujourd'hui le photon est considéré de masse nulle, donc la question plus haut reste posée, si m=0 comment est interprété l'apport d'énergie. Et l'expérience de seuil avec l'atome d'hydrogène, ça vous dit quoi?

Dodgson · 6 mai 2010

Croyez-vous? Je peux vous affirmer que L. de Broglie a basé toute sa démarche sur les quanta de lumière, en lien avec Einstein, comme l'indique G. Lochak dans son livre sur Louis de Broglie, une biographie honnête que je présenterais ici dans quelques temps :

"Ce n'est qu'à la suite d'une longue période de reflexion qui alla du premier article sur les quantas de lumière, écrit au début de 1922 au mois de septembre 1923 qu'il eu l'idée de l'onde.

Il commença par préciser la valeur de la masse qu'il fallait attribuer aux quantas de lumière ..."

"On comprend pourquoi de Broglie tenait tant à la masse du photon : c'est grâce à elle qu'il obtenait une vision unitaire de la matière et de la lumière. En annulant la masse du photon, il aurait mis la lumière en dehors de sa conception ce qui était pour lui d'autant plus inadmissible qu'il était parti de la lumière et non de la matière."

Intéressant, merci. Lochak (que je connais un peu) est en effet bien au courant de l'évolution de la pensée de Louis de Broglie, dont il était une sorte de fidèle disciple. Quand il écrit "on comprend pourquoi de Broglie tenait tant à la masse du photon", cela est-il valable seulement pour le début des années 1920, ou cela s'est-il prolongé ensuite ?

P.S. Ce qu'écrit Lochak confirme les dires de Banesh Hoffmann dans "L'étrange histoire des quantas" :

"... de Broglie, quant à lui, préféra étudier tranquillement les idées d'Einstein sur la relativité. La lumière, plus que la matière, l'intéressait, mais, au cours de ses réflexions, il eut l'idée d'attribuer au photon une masse propre. Bien que cette conception du photon doué d'une masse propre ne soit pas acceptée aujourd'hui, elle conduisit de Broglie à une découverte de première grandeur, car un photon de cette espèce possède une certaine ressemblance avec une particule de matière, et le développement mathématique de cette hypothèse suggérait des parallèles importants."

Hessi Hëmoen · 8 mai 2010

Pour les fullerènes je n'ai pas de précisions, mais pour les atomes de néon voici ce qu'écrit J.-L. Basdevant ("12 Leçons de mécanique quantique", Vuibert, 2006) :

"Les atomes, des atomes de néon, sont initialement piégés dans des ondes stationnaires laser, et ils sont lâchés en chute libre au travers de deux fentes, de 2 micromètres de large, distantes de 6 micromètres."

Bonjour,

Si les fentes ont 2 micromètres de largeur, l'atome de fluor (0.29 nm) est 700x plus petit, est-ce bien en micro, pas en nano ? Merci.

Le rayon électronique est-il équivalent au diamètre d'un atome ? Selon la table de Mendeleiëv la densité électronique (le volume de la sphère parcourue) augmente de droite à gauche et de haut en bas, tel qu'il est placé le fluor aurait donc un rayon très faible, pourtant si l'on cherche les diamètres atomiques le fluor est un des plus volumineux:<<:. Il existe donc une contradiction à ce niveau, si vous avez un élément de réponse n'hésitez pas.

Edit : veuillez remplacer fluor par néon dans ce post et les suivant, et me pardonner cette distraction, qui malgré son énormité n'a été reprise par personne, chacun en tirera sa conclusion.

D'autre par le problème de volume atomique est résolu, les atomes de la colonne He, Ne, Ar sont des exceptions, là encore ils ne suivent pas la règle habituelle.

Au cas où des électrons orbiteraient assez loin (par exemple après stimulation dans le laser stationnaire de l'expé), ou si les fentes sont bien en nanomètres, le rythme de rotation des électrons serait perturbé au passage des bordures, modifiant ainsi la trajectoire. :refl: .

C'est une hypothèse et votre avis m'intéresse, tout autant que sur d'autres sujets (voir message précédents) les remises en cause sont nécessaires et utiles en recherche, si un atome ondule dans sa chute OK mais la seule preuve c'est cette expérience de type Young et même en méca quantique c'est incompréhensible (dédoublement de l'atome).

Dodgson · 8 mai 2010

Bonjour,
Si les fentes ont 2 micromètres de largeur, l'atome de fluor (0.29 nm) est 700x plus petit, est-ce bien en micro, pas en nano ? Merci.

Le rayon électronique est-il équivalent au diamètre d'un atome ? Selon la table de Mendeleiëv la densité électronique (le volume de la sphère parcourue) augmente de droite à gauche et de haut en bas, tel qu'il est placé le fluor aurait donc un rayon très faible, pourtant si l'on cherche les diamètres atomiques le fluor est un des plus volumineux:<<:. Il existe donc une contradiction à ce niveau, si vous avez un élément de réponse n'hésitez pas.

Au cas où des électrons orbiteraient assez loin (par exemple après stimulation dans le laser stationnaire de l'expé), ou si les fentes sont bien en nanomètres, le rythme de rotation des électrons serait perturbé au passage des bordures, modifiant ainsi la trajectoire..

C'est une hypothèse et votre avis m'intéresse, tout autant que sur d'autres sujets (voir message précédents) les remises en cause sont nécessaires et utiles en recherche, si un atome ondule dans sa chute OK mais la seule preuve c'est cette expérience de type Young et même en méca quantique c'est incompréhensible (dédoublement de l'atome).

Vous trouverez plus d'information sur cette manip dans

http://catalogue.polytechnique.fr/site.php?id=87&fileid=474

paragraphe 2.2 Les interférences d'atomes dans un dispositif à deux fentes.

En appliquant la formule lambda = h / p avec p = m.v, je trouve lambda = 25 nanomètres = 0,025 micromètre :

quantum d'action h = 6,626 10 puissance-34 joule.seconde, masse de l'atome de néon m = 3,35 10 puissance-26 kg, vitesse au niveau des fentes (cf. référence citée plus haut) v = 0,8 m/s.

La vraie formule est un peu plus compliquée en raison de l'accélération (chute libre).

Dans cette manip c'est l'aspect ondulatoire de l'atome qui se manifeste. Le modèle planétaire que vous privilégez est parfois utile, parfois (et c'est le cas ici) nuisible.

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