Fentes de Young...

Salut

Comment explique-t-on le phénomène des fentes de Young ? Des photons 'tirés' un par un (et à des secondes ou des années d'intervalle) se positionnent de manière à reproduire les mêmes ondes/franges que s'ils avaient été émis tous à la fois. Comme si 'on' dictait à chacun dans quel ordre se placer, et comment se comporter... Les pièces d'un puzzle qui se placent parfaitement toutes seules...

Comment le photon peut-il "se souvenir" ou "connaître" la position (trajet ?) des autres photons émis avant lui, comme s'il était 'programmé' ? http://www.opiom.net/forums/images/smilies/Smileys-Dav/blink.gif

même ordre d'idée, qu'enregistre t-on dans cette expérience, la lumière elle-même ou son effet sur l'ecran??? bref la réponse du materiaux a la lumière...
parceque le second cas explique très bien aussi l'idée de particule.... atomique...

Comme si 'on' dictait à chacun dans quel ordre se placer, et comment se comporter... Les pièces d'un puzzle qui se placent parfaitement toutes seules...
Sérieux...
Tu crois que sur une longue série de lancers de dé, le dé se souvient des résultats des lancers précédents ? :pff:

Salut.

Prends un dé, et effectue 120000 tirages. Tu es d'accord que la distribution obtenue sera linéaire : tu auras environ 20000 fois "1", 20000 fois "2", 20000 fois "3", etc... Maintenant, prends deux dés, et effectue le même nombre de tirages, en mesurant toujours le total obtenu. Cette fois-ci, tu auras six fois plus de "7" que de "2" ou de "12". Et plus tu prendras de dés pour ton expérience, plus la distribution obtenue se rapprochera d'une distribution gaussienne. C'est une question de probabilité.

Pour les photons c'est pareil. La distribution de probabilité des photons sortant des deux fentes s'écrit comme le module carré de la somme de leurs fonctions d'onde, ce qui ajoute un terme d'interférence à la somme des probabilités. Donc en théorie, tous tes photons peuvent très bien venir se crasher sur le même atome de ton écran. Simplement, c'est extrêmement improbable, et vu le nombre de photons qui défilent dans un faisceau lumineux, toute la distribution est vite remplie.

Pas de "main divine" cachée derrière tout ça, donc... ;)

Et puis, oublie un temps le photon "projectile" pour le photon "objet ondulatoire"...

Mon idée, mais c'est mon idée.
Les particules atomiques se comportent comme si elles suivaient une trajectoire qui est définie par une fonction d'onde. Autrement dit comme si les cordes qui les composent ( Selon les dernières théories ) suivaient une onde intangible, dont on ne connait pas aujourd'hui ni le support ni le pourquoi, mais que l'on calcule très bien à l'aide des équations de la physique quantique. Cette onde donc est transmise et elle elle a rencontré 2 trous, elle "dessine" donc dans l'espace un trajet possible pour la particule qui va interdire les zone noire de l'interférence.
La question donc est de savopir si toutes les particules ont des ondes ondes qui rayonnent dans l'espace de chacune d'elle, et si oui dans quel support, et jusqu'où ( Cela semble infini )?
J'aurais tendance à dire le "support" des cordes mais là on s'avance assez loin. Personnellement je vois pas d'autres explications.

Mon idée, mais c'est mon idée.C'est gentil de proposer, mais bon y de vraies théories scientifiques qui expliquent tout ça très bien.
Il faut juste voir que la lumière ne se comporte pas parfois comme une particule et parfois comme une onde. Les objets quantiques ne sont ni l'un ni l'autre mais un peu des deux. Une bonne analogie est de considérer un cylindre. Si on l'éclaire d'un côté, on voit un cercle, si on l'éclaire d'un autre côté, on voit un rectangle. Un cylindre est-il donc à la fois un cercle et un rectangle ? Non, c'est plus que ça. Et il y aura toujours des expériences pour l'éclairer de travers et donner des résultats surprenants pour quelqu'un qui s'attendait juste à un rectangle et un cercle.
L'expérience des trous d'Young avec des photons envoyés un par un montre bien que les photons ne sont pas juste des particules ou juste des ondes.

Salut.

Prends un dé, et effectue 120000 tirages. Tu es d'accord que la distribution obtenue sera linéaire : tu auras environ 20000 fois "1", 20000 fois "2", 20000 fois "3", etc... Maintenant, prends deux dés, et effectue le même nombre de tirages, en mesurant toujours le total obtenu. Cette fois-ci, tu auras six fois plus de "7" que de "2" ou de "12". Et plus tu prendras de dés pour ton expérience, plus la distribution obtenue se rapprochera d'une distribution gaussienne. C'est une question de probabilité.

Pour les photons c'est pareil. La distribution de probabilité des photons sortant des deux fentes s'écrit comme le module carré de la somme de leurs fonctions d'onde, ce qui ajoute un terme d'interférence à la somme des probabilités. Donc en théorie, tous tes photons peuvent très bien venir se crasher sur le même atome de ton écran. Simplement, c'est extrêmement improbable, et vu le nombre de photons qui défilent dans un faisceau lumineux, toute la distribution est vite remplie.Ce qui me gêne c'est cet agencement "parfait" dans la réalité... Le résultat au bout du compte sera des franges bien distinctes les unes des autres, comme si l'on ne pouvait entrevoir d'autres alternatives...
Pourquoi ne voit-on pas sur la plaque photographique une "mire" de photons, comme si l'on arrête l'image de la mire sur la TV ? Des points/impacts formant un 'dessin' aléatoire', sans ordre...

Tu dis que c'est lié aux probabilités... L'exemple des 120 000 lancés de dé avec une répartition de 20 000 fois '1', 20 000 fois '2', etc... ne se produira jamais dans la réalité (on est d'accord ?). Il y a une métaphore d'ailleurs : des singes en très grand nombre tapant au hasard sur un très grand nombre de machines à écrire, parviendront-ils à un moment donné à écrire d'affilée tout le contenu des oeuvres de Shakespeare ?

Donc, pour résumer, pourquoi un résultat final ordonné plutôt qu'un résultat aléatoire (et à tous les coups) ?

Pas de "main divine" cachée derrière tout ça, donc... ;)Loin de moi cette idée...

C'est juste qu'ils obeissent tous a la meme loi de probabilité, qui est une condition d'interférence sur les chemins optiques. Il leur est parfaitement indifférent que des milliards de photons aient fait la meme chose avant ou pas!
ceci dit si on realise l'experience avec tres peu de photons, on observe effectivement ce que tu dis : des points parsemés mais n'arrivant que dans les endroits ou devraient etre les franges brillantes.
Pour mémoire, un photon visible a une energie de quelques eV donc quelques 10-19 J, il y en a donc beaucoup beaucoup dans une lumiere de quelques W....

ceci dit si on realise l'experience avec tres peu de photons, on observe effectivement ce que tu dis : des points parsemés mais n'arrivant que dans les endroits ou devraient etre les franges brillantes.C'est sur ce point précis que j'insiste depuis le début, pas sur celui d'un ensemble de photons émis en même temps, formant toutes les franges, ou sur celui de la dualité onde/particules...

Pourquoi un photon (émis seul, ou presque, que ce soit une particule ou une fraction d'onde, peu importe) se place-t-il pile-poil à un endroit où se formeront les franges brillantes bien plus tard ?

En envoyant un photon toutes les heures (admettons qu'on ait beaucoup de patience et l'éternité devant nous), il se formera au bout d'un certain temps les mêmes franges que si l'on avait envoyé des milliards de milliards de photons en même temps... C'est cela que je ne parviens pas à comprendre !!!

Bref, pourquoi (bis repetita) le photon (seul, pas avec ses petits copains) va se diriger, ou sera "attiré" (à chaque fois) par l'endroit où les franges vont prendre forme ? Comme si le "dessin" final devait forcément s'apparenter aux franges...
http://www.opiom.net/forums/images/smilies/Smileys-Dav/gora.gif

Le photon ne se "dirige" pas. Le photon n'est pas une petite boule avec une position et une vitesse bien déterminées. On ne peut pas parler de trajectoire pour un photon.
Le photon a une densité de probabilité de présence en un point de l'espace. On n'est même pas capable de dire par quel trou il passe. Et d'ailleurs, si on met un capteur permettant de le savoir, on n'observe plus les interférences :mad2:
Pour décrire le photon, il faut utiliser le formalisme de la mécanique quantique, qui ne parle pas de particule, mais de probabiltés et de fonction d'onde...

D'après
http://maretude.in2p3.fr/cdsagenda//askArchive.php?base=agenda&categ=a0513&id=a0513/transparencies
le photon passerait par les 2 fentes à la fois :mad2:

le photon passerait par les 2 fentes à la fois
C'est pas plutot (désolé le vocabulaire est pas le bon) un "état" du photon passe par la fente gauche, un autre passse par la fente droite. Mais dès que tu veux faire la mesure pour effectivement savoir par quel trou il passe, alors seul un "état" est choisi (décohérence / réduction du paquet d'onde ?) et donc tu ne peux pas vraiment dire par quel trou il passe quand tu ne fais pas la mesure.

Enfin moi c'est ce que je crois, maintenant je risque de me faire remttre à ma place très vite... :fs:

J'avoue que je ne sais pas... La question, c'est est-ce que les états propres correspondant à la mesure sur l'écran correspondent aux états propres de l'observable "par quel trou qu'il passe ?". Parce que si c'est pas le cas, même en regardant le résultat sur l'écran, tu ne peux pas dire par quel trou il est passé.
D'ailleurs on peut dire que c'est une somme sur tous les états, à la Feynman. Donc la question "par quel trou le photon est passé ?" n'a même plus vraiment de sens...

C'est sur ce point précis que j'insiste depuis le début, pas sur celui d'un ensemble de photons émis en même temps, formant toutes les franges, ou sur celui de la dualité onde/particules...

Pourquoi un photon (émis seul, ou presque, que ce soit une particule ou une fraction d'onde, peu importe) se place-t-il pile-poil à un endroit où se formeront les franges brillantes bien plus tard ?

En envoyant un photon toutes les heures (admettons qu'on ait beaucoup de patience et l'éternité devant nous), il se formera au bout d'un certain temps les mêmes franges que si l'on avait envoyé des milliards de milliards de photons en même temps... C'est cela que je ne parviens pas à comprendre !!!

Bref, pourquoi (bis repetita) le photon (seul, pas avec ses petits copains) va se diriger, ou sera "attiré" (à chaque fois) par l'endroit où les franges vont prendre forme ? Comme si le "dessin" final devait forcément s'apparenter aux franges...


Ben c'est juste une question de proba ! Pourquoi si tu fais un tirage avec deux dés, la somme des valeurs va se diriger, ou être "attirée" (à chaque fois) par le 7 ? Parce que la probabilité d'apparition du 7 est la plus probable, c'est la même chose... Et la distribution de probabilité s'écrit comme je te l'ai indiqué :
p(x)=|\psi_1(x)+\psi_2(x)|^2= \psi_1(x)^2+\psi_2(x)^2+2\psi_ 1(x)\psi_2(x)
où le terme 2\psi_1(x)\psi_2(x) caractérise les interférences tantôt constructives tantôt destructives, c'est-à-dire les franges.

hm, deja la notion de temps ne doit pas exister pour le photon, puisqu'il se déplace à C... pour peu que l'on aurait le droit de se poser dessus, l'on verrais surtout tout objet venir vers lui, et encore venir, c'est un bien grand mot quand on vas à C...

pour ma part la nature corpusculaire, je n'y est jamais cru, je crois(pas sur ;) ) que ce n'est qu'une réponse de la matière en face de l'onde electro-magnétique qui charge et change les atomes en surface.. au même titre que la couleur n'existe pas en soi... mais n'est qu'une réponse particulière de la matière en face de la lumière(absorbtion ou rejet, des fréquences)
les fente d'young ne mettent qu'en valuer la nature ondulatoire de la lumière et la nature corpusculaire de la matière... et toc :D :D

bon OK, j'ai du mal avec ce photon qui passe par deux portes en même temps. mais est-ce si grave??? merci de votre aide, pourquoi ce shémas de pensé n'est-il pas valable??
à t-on d'autre mode de preuve de la nature corpusculaire de la lumière, hors toute matière, interférence avec elle-même(laser etc) ou autre type d'onde electro-magnétique, faisceaux d'electron, etc...

Et la distribution de probabilité s'écrit comme je te l'ai indiqué :
p(x)=|\psi_1(x)+\psi_2(x)|^2= \psi_1(x)^2+\psi_2(x)^2+2\psi_ 1(x)\psi_2(x)
où le terme 2\psi_1(x)\psi_2(x) caractérise les interférences tantôt constructives tantôt destructives, c'est-à-dire les franges.Ah oui ! J'y vois plus clair maintenant... http://www.opiom.net/forums/images/smilies/Smileys-Dav/thumbsup.gif
A dire vrai, tu aurais écrit en araméen, ça aurait eu le même effet... Je n'ai suivi aucune formation scientifique, alors je tente de comprendre avec les 'moyens du bord'...
http://www.opiom.net/forums/images/smilies/Smileys-Dav/mf_scotsman.gif

Ah oui ! J'y vois plus clair maintenant... http://www.opiom.net/forums/images/smilies/Smileys-Dav/thumbsup.gif
A dire vrai, tu aurais écrit en araméen, ça aurait eu le même effet... Je n'ai suivi aucune formation scientifique, alors je tente de comprendre avec les 'moyens du bord'...
http://www.opiom.net/forums/images/smilies/Smileys-Dav/mf_scotsman.gif

Oups... Désolé. Mais tu dois quand même comprendre l'exemple du dé, ben c'est tout pareil.

pour ma part la nature corpusculaire, je n'y est jamais cru, je crois(pas sur ;) ) que ce n'est qu'une réponse de la matière en face de l'onde electro-magnétique qui charge et change les atomes en surface.. au même titre que la couleur n'existe pas en soi... mais n'est qu'une réponse particulière de la matière en face de la lumière(absorbtion ou rejet, des fréquences)
les fente d'young ne mettent qu'en valuer la nature ondulatoire de la lumière et la nature corpusculaire de la matière... et toc :D :D

bon OK, j'ai du mal avec ce photon qui passe par deux portes en même temps. mais est-ce si grave??? merci de votre aide, pourquoi ce shémas de pensé n'est-il pas valable??
à t-on d'autre mode de preuve de la nature corpusculaire de la lumière, hors toute matière, interférence avec elle-même(laser etc) ou autre type d'onde electro-magnétique, faisceaux d'electron, etc...

Bonjour, la question que tu pose de savoir si la caractére corpusculaire du photon existe vraiment est interessante.

En fait, il n'y à pas que le photon dont la propriètèe onde/particule s'applique, elle peut très bien s'apliquer pour un électron, un proton, toute particule et même des atomes. En effet, on peut même faire des interférences d'atomes mais plus l'objet est gros, plus c'est dificile. Une des expérience qui montre la nature corpusculaire d'un photon par exemple est la fameuse expérience du miroir transparent. Cela consiste à disposer d'une source de très faible intensité de sorte à obtenir une source à un photon. On place un miroir semi transparent devan. on s'aperçois que le photon est soir réfléchi, soit il traverce, mais pas l'un et l'autre par photon.

Mon idée, mais c'est mon idée.
Les particules atomiques se comportent comme si elles suivaient une trajectoire qui est définie par une fonction d'onde. Autrement dit comme si les cordes qui les composent ( Selon les dernières théories ) suivaient une onde intangible, dont on ne connait pas aujourd'hui ni le support ni le pourquoi, mais que l'on calcule très bien à l'aide des équations de la physique quantique. Cette onde donc est transmise et elle elle a rencontré 2 trous, elle "dessine" donc dans l'espace un trajet possible pour la particule qui va interdire les zone noire de l'interférence.
La question donc est de savopir si toutes les particules ont des ondes ondes qui rayonnent dans l'espace de chacune d'elle, et si oui dans quel support, et jusqu'où ( Cela semble infini )?
J'aurais tendance à dire le "support" des cordes mais là on s'avance assez loin. Personnellement je vois pas d'autres explications.

Ce que tu décris c'est un peu le principe de l'onde pilote de de Broglie - Bohm.
Un particule + une onde qui explore l'espace et pilote la particule.