Question (très) bête sur les Newton

[luke27fr]

Bonjour,

 

Voilà, j'ai une question qui est très stupide mais qui me turlupine.

 

Le fait que la lumière, les photons donc, font une fois le chemin dans un sens pour aller au miroir primaire puis ensuite rebroussent chemin pour aller au miroir secondaire.

 

Alors tous ces photons ne se rentrent ils pas un peu dedans?

 

Ces 2 trajets en sens inverse de la lumière ne nous font ils pas perdre encore plus en définition?

 

Par rapport à un réfracteur ou la lumière est unidirectionnelle?

 

C'est encore pire dans les catadioptriques Cassegrain, puisque la lumière parcourt 3 fois le même chemin.

 

Merci si quelqu'un peut éclairer ma lanterne!

[Clef]

Les photons qui repartent du primaire se dirigent en cône vers le secondaire et le trajet est dans "l'ombre" du secondaire et surtout pas dans même direction, donc pas de "collision" entre les 2 je dirais. Ceci-dit je ne suis pas un expert !

 

 

Trouvé sur : http://perso.ens-lyon.fr/patrick.loiseau/optique/telescope-Newton.gif

Modifié 5 février 2011 par Clef

[luke27fr]

Merci pour ta réponse, Clef.

 

Oui, c'est une bonne explication

[Tiflo]

Bonsoir

 

Alors tous ces photons ne se rentrent ils pas un peu dedans?

 

C'est quasiment impossible de toute façon au sens corpusculaire, la section efficace d'une telle collision est presque nulle.

 

Tiflo

[Thierry Legault]

si Clef, il y a plein de croisements (regarde ce qui se passe juste au-dessus de la surface du primaire), mais dans le cas présent les photons qui se croisent, ça ne leur fait ni chaud ni froid (il peut y avoir dans certains cas des interférences lumineuses, mais pas dans cette situation).

[Nicolas Zannin]

J' ai déjà vu des télescopes partir en torche à cause de ce phénomène, faut faire gaffe quand on pointe des objets lumineux

 

Non, sérieusement, c' est une question intéressante, et j' imagine que l' explication complète demande un bon bagage en physique quantique.

Mais à priori le "croisement" des photons n' est pas un problème

[luke27fr]

si Clef, il y a plein de croisements (regarde ce qui se passe juste au-dessus de la surface du primaire), mais dans le cas présent les photons qui se croisent, ça ne leur fait ni chaud ni froid (il peut y avoir dans certains cas des interférences lumineuses, mais pas dans cette situation).

 

Thierry, comment peux-tu être sûr qu'il n'y a aucune interaction entre ces photons? A cause de leur nature particulaire?

[VNA]

Bonjour:

 

Une lunette (réfractaire) a tout de même un meilleur contraste dans son image, mais c'est dû au manque d'un secondaire au centre du champ qui est présent sur un Newton" ou réflecteur.

 

Mais pas dû au croisement des rayons de lumière--au moins je ne pense pas!

[jgricourt]

Cela peut paraitre étrange mais les rayons lumineux peuvent se croiser sans interagir bien qu'on puisse parler aussi de particules même sans masse. Pour avoir des interférences au sens ondulatoire il faudrait que la lumière reçue par le système optique soit cohérente donc composée d'une seule longueur d'onde et que tous les trains d'onde soient au moins en phase au départ. Je ne crois pas que ce type de lumière soit observable dans l'univers.

Modifié 5 février 2011 par jgricourt

[gglagreg]

ah bon ...alors comment font il de l'interférométrie à Calern et au VLT ?

 

les conditions que tu décris sont celles pour avoir un contraste maximum

 

si la lumière n'est pas parfaitement monochromatique et que la source est large on a un facteur de visibilité qui est inférieur à 1 , mais il y a encore des trains d'ondes qui interfèrent .

 

c'est précisément la mesure du facteur de visibilité des franges qui permet de remonter à la structure spatiale de la source .

 

Gg

Modifié 5 février 2011 par gglagreg

[Tiflo]

Thierry, comment peux-tu être sûr qu'il n'y a aucune interaction entre ces photons? A cause de leur nature particulaire?

 

Je répète : "C'est quasiment impossible de toute façon au sens corpusculaire, la section efficace d'une telle collision est presque nulle." Donc en gros, si on les considère comme des particules, ils ne se "verront" jamais.

 

Ces 2 trajets en sens inverse de la lumière ne nous font ils pas perdre encore plus en définition?

C'est l'obstruction créée par le miroir secondaire qui va étaler la tâche d'airy et te faire perdre en résolution.

Une petite explication assez simple pour comprendre la limite de résolution de nos instruments :

http://www.ac-nice.fr/clea/lunap/html/Interf/InterfEnBref.html

[Clef]

si Clef, il y a plein de croisements (regarde ce qui se passe juste au-dessus de la surface du primaire), mais dans le cas présent les photons qui se croisent, ça ne leur fait ni chaud ni froid (il peut y avoir dans certains cas des interférences lumineuses, mais pas dans cette situation).

 

C'est vrai, mais je me disais que l'angle n'étant pas le même, ça évitait des "problèmes" possibles.

[luke27fr]

Merci Tiflo pour ton lien, il explique très simplement la tâche d'Airy

 

J'aurai tendance à partager l'avis de GGlagreg:

 

Je ne sais pas si j'ai tout compris mais vu que la lumière visible est constituée d'un spectre de fréquences, les ondes qui ont la même fréquence devraient interagir.

 

Peut-être cette interaction est trop infime pour être perceptible.

 

A moins comme le dit Clef que les ondes réfléchies soient dans l'ombre du secondaire.

 

N'hésitez pas à me rectifier si je dis des aneries car bien que cela m'intéresse, je ne suis vraiment pas spécialiste en physique, d'autant moins en physique quantique.

 

En tout cas, merci pour vos réponses et votre réflexion, ça confirme que ce ne sont pas des sujets évidents.

[Tiflo]

Les ondes interagissent, c'est pour ça que tu as la tâche d'airy (cf le document plus haut)

 

Maintenant les ondes n'interagissent pas entre le faisceau d'entrée et le renvoi du secondaire à 45° car elles n'ont pas la même direction de propagation (et surement plus la même polarisation), qui sont des conditions nécessaires pour l'apparition d'interférence.

Modifié 5 février 2011 par Tiflo

[luke27fr]

D'accord, effectivement c'est la direction de propagation qui va coincer.

 

Et au niveau des particules, il ne se passera rien.

 

Bon, je peux aller dormir, le Newton est sauvé!

 

Très intéressant et approprié ton renvoi sur l'interférométrie qui est effectivement, comme le dit cet article une voie majeure pour l’évolution des observations astronomiques.

[Cosmo]

On va mettre les choses au point (sans mauvais jeu de mots ;-) ):

 

Retenez que "les photons n'interagissent pas entre eux" (*). Si deux faisceaux lumineux se croisent: la direction de propagation de chacun des deux faisceaux n'est pas altérée, le nombre de photons dans chacun des deux faisceaux non plus.

 

 

La tache d'Airy provient de la diffraction de la lumière incidente par le miroir primoire (origine: nature ondulatoire de la lumière). Rien à voir donc avec les interactions de photons.

 

Le phénomène d'interférence s'explique par la nature de la lumière: il s'agit d'un champ électromagnétique. Deux champs électromagnétiques qui se superposent résultent en un seul champ électromagnétique dont la valeur est la somme des deux précédents (addition, c'est du linéaire).

 

 

(*) Modérons le propos: les photons peuvent interagir de manière indirecte, c'est à dire par l'intermédiaire de d'autres particules, cependant ces phénomènes se produisent pour des photons de très haute énergie (comme celles qui sont mises en jeu par l'accélérateur de particules le LHC, CERN; photons d'énergie environ mille milliards de fois plus élevés que ceux que l'on rencontre dans un télescope). On parle alors d'interaction photon-photon.

Il peut aussi y avoir des interactions indirectes lorsque les photons traversent un materiau. La lumière influence le matériau dans lequel elle se propage, en retour cette modification des propriétés du matériau modifie la propagation de la lumière. Ces phénomènes se produisent en présence d'un grand nombre de photons (haute intensité lumineuse, comme pour un laser). On parle d'effets non-linéaires. Pour que de tels phénomènes se produisent dans l'air du tube télescope, il faut des intensités monstrueuses (est-ce que l'inflammation d'un télescope pointé vers le Soleil fait partie de cette classe de phénomène? ;-) ).

[luke27fr]

Très intéressant Cosmo, merci pour ta réponse, lumineuse, sans mauvais jeu de mot non plus.

 

Je commence à mieux saisir les interactions possibles ou non entre photons et les effets de cette dualité onde/Corpuscule.

 

Petite question: la taché d'airy se produit-elle dans tous les téléscopes, réfracteurs y compris?

 

Les réfracteurs y sont ils moins sensibles vu qu'il n'y a pas de miroir primaire?

[Alarcon yves]

Petite question: la taché d'airy se produit-elle dans tous les téléscopes, réfracteurs y compris?

Oui.

Les réfracteurs y sont ils moins sensibles vu qu'il n'y a pas de miroir primaire?

A ma connaissance (pratique) non.

Yves.

[jgricourt]

Oui comme cela a été justement dit, les photons n'interagissent pas en tant que particules. Je modère aussi mes propos, si une source de lumière est assé éloignée de l'orifice constituée par le télescope, cette lumière peut alors être considérée comme cohérente car le faisceau de lumière entrant peut alors être considéré comme une source du point de vue ondulatoire d'où les effets d'interaction ondulatoire observés au niveau de la tache d'airy.

[luke27fr]

Merci jgricourt,

 

Quand tu parles de lumière cohérente, de quelle cohérence s'agit-il?

 

cohérence chromatique (même fréquence et même phase) et/ou cohérence spatiale ou les 2?

 

Si j'ai bien compris, tu dis que la lumière provenant d'une source à l'infini comme une étoile peut être considérée comme une onde monochromatique de même fréquence et même phase?

 

Et c'est à cause de cette cohérence que se produit la tâche d'Airy?

[Thx8411]

Hello,

 

Même en considérant l'aspect corpusculaire de la lumière, on ne peut pas vraiment

donner de taille aux photons. Quelle est la chance pour deux voiture venant en sens

inverse de se percuter lorsque la route fait plusieurs centaines de milliers de km de

large...

 

La matière est surtout pleine de vide...

[Thierry Legault]

Merci jgricourt,

Si j'ai bien compris, tu dis que la lumière provenant d'une source à l'infini comme une étoile peut être considérée comme une onde monochromatique de même fréquence et même phase?

 

Et c'est à cause de cette cohérence que se produit la tâche d'Airy?

 

pour la phase oui, puisqu'on a un front d'onde "plat" (venant de l'infini ou presque), par contre la lumière d'une étoile est comme celle du Soleil, absolument pas monochromatique, mais peu importe : la tAche (comme pour les taches solaires : sans accent circonflexe merci) d'Airy vue dans un instrument est la superposition de toutes les taches d'Airy à toutes les longueurs d'onde.

 

[luke27fr]

Merci beaucoup pour vos contributions,

 

Ce sont des notions pas forcément évidentes, mais vous m'avez aidé à y voir un peu plus clair