émission de photon et principe d'indétermination.

[redrum13]

Bonjour à tous.

Je me demande ce qu'il se passe lorsqu'un atome émet un photon, comme par exemple lorsqu'un électron change d'orbite.

Un photon est émis.

Prenons l'instant t0, et puis prenons tp=temps de Planck, soit la plus petite unité de temps mesurable.

Si l'on chronomètre le phénomène, que se passe-t'il à chaque instant de tp?

Combien de temps le passage d'une orbite à l'autre prend-t'il?

A quel instant précis le photon est-il émis? Au départ de l'électron? à l'arrivée de l'électron sur sa nouvelle orbite? Entre les deux?

Et surtout, au tout premier instant où le photon est émis, sa vitesse initiale est de 300 000 km/s, comme une impulsion de Dirac, l'émission d'un photon est instantanée et sa vitesse vaut c, d'un instant à l'autre...

Est-ce dans ce cas de figure, qu'on applique le principe d'indétermination? A savoir qu'on ne peut savoir précisément où est l'électron et à quelle vitesse il se déplace?
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[mach3]

Si vous lisez l'anglais, ceci répond à vos questions : https://www.chemedx.org/jce-journal-...ed-or-absorbed

J'espère que les petites animations de cette page marchent chez vous, sinon c'est dommage (elles ne marchent pas sur mon poste, dans le temps elles marchaient).

m@ch3

[pm42]

Si vous lisez l'anglais, ceci répond à vos questions : https://www.chemedx.org/jce-journal-...ed-or-absorbed
J'espère que les petites animations de cette page marchent chez vous, sinon c'est dommage (elles ne marchent pas sur mon poste, dans le temps elles marchaient).

Les animations marchent sur Chrome/Mac en tout cas. Par contre, le texte est sans doute un peu pointu pour pas mal de lecteurs et une version synthétique répondant aux questions et en français seraient utiles.

[Nicophil]

Bonjour,

C'est de la bombe ce truc, je n'ai jamais rien lu de tel en français :

The usual instructor response may be that a transition involves a quantum jump, which is an instantaneous process and the Uncertainty Principle prohibits us from observing or describing in classical terms the details of the transition, or he/she may evade the question by claiming the concepts are beyond the scope of an introductory course and will be developed later in quantum physics or physical chemistry. After completing a bachelor's degree, our student has been exposed to a lot of the prescriptive formalism of quantum mechanics with heavy emphasis on finding eigenvalues and solutions to the time-independent Schrödinger equation and possibly modest exposure to the time-dependent equation and perturbation theory for the purpose of developing transition probabilities. However, to her/his great disappointment, freshman questions probably still remain unanswered. By now the complexity and abstractness of quantum mechanics has either discouraged pursuit of the answers or convinced her/him that the Uncertainty Principle really does prohibit a conceptual understanding of the process. The stage is set for the cycle to repeat itself for the upcoming generation of students.

La réponse de l'instructeur habituel peut être qu'une transition implique un saut quantique, qui est un processus instantané et que le principe de non-détermination nous interdit d'observer ou de décrire en termes classiques les détails de la transition ; ou il peut échapper à la question en prétendant que les concepts sont au-delà de la portée d'un cours d'introduction et seront développés plus tard en physique quantique ou en chimie physique. Après avoir complété un cycle, notre étudiant a été exposé à une grande partie du formalisme prescriptif de la mécanique quantique avec un accent lourd sur la recherche de valeurs propres et des solutions à l'équation de Schrödinger indépendante du temps et de l'exposition éventuellement modeste à l'équation dépendante du temps et de la théorie des perturbations dans le but de développer des probabilités de transition. Cependant, à sa grande déception, les questions de première année restent probablement encore sans réponse. A présent, la complexité et l'abstraction de la mécanique quantique a soit découragé des réponses ou l'a convaincu que le principe de non-détermination interdit vraiment une compréhension conceptuelle du processus. Le décor est planté pour que le cycle se répète pour la prochaine génération d'étudiants.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mach3]

J'ai trouvé pourquoi je n'avais pas les vidéos, c'est spécifique à firefox sous windows XP : il ne lit plus les mp4 inclus dans les pages. Pour ceux que ça intéresserait, j'ai trouvé la solution (un peu compliquée) après plus d'une heure de recherche (je pense donc que ça mérite d'être partagé) :

http://www.msfn.org/board/topic/1755...without-flash/

m@ch3

[redrum13]

OK, merci pr les liens, je regarderai ça tranquillement à la maison.

[Nicophil]

Si vous lisez l'anglais, ceci répond à vos questions : https://www.chemedx.org/jce-journal-...ed-or-absorbed

Il me semble utile de préciser que, dans le contexte de l'article, l'équation de Schrödinger modélise l'émetteur ou le récepteur, et plus particulièrement l'ensemble des charges liées que constitue un atome.
Mais le champ EM, lui, est modélisé de manière classique (et non par un espace de Fock), sans photon.

L'équation de Schrödinger, qui est une "simplification" valable dans le domaine non relativiste, ne peut pas s'appliquer au champ EM (aux photons) ; mais peut s'appliquer à l'atome décrit dans un référentiel où il a une vitesse nulle.