Troisième lois de Newton et mécanique quantique (TS)

neokiller007 · 09/06/2008 - 22h11

Salut,

D'après la troisième loi de Newton, si je pousse une voiture j'exerce sur elle une force et elle exerce sur moi une force opposée d'une même intensité, donc les forces s'annulent et je ne pourrais jamais faire avancer la voiture?

Dans mon livre il est écrit: "Lorsque l'énergie d'un atome passe d'un niveau E₂ à un niveau E₁ inférieur, il y a émission d'un photon de fréquence nu et d'énergie h*nu tel que E₂-E₁=h*nu"
Mais une variation n'est ce pas toujours Après-Avant? (par exemple exemple la variation de temps entre les instants t₁ et t₂ c'est t₂-t₁)
Donc ça devrait être E₁-E₂=h*nu et il faudrait même mettre une valeur absolue: |E₁-E₂|=h*nu

Dernière question: j'avais demandé il y a longtemps si l'énergie d'un atome passe d'un niveau à un autre, est-ce qu'il va prendre toutes les énergies situées entre ces deux niveaux ou alors il va sauter d'un niveau à l'autre instantanément? On m'avait répondu qu'il passe d'un niveau à un autre instantanément. On a donc un problème de dépassement de la vitesse limite c, non?

Merci.

Thwarn · 09/06/2008 - 22h20

Houla, plein plein de question

Pour la partie MQ : une variation, c'est mieux avant-apres, comme tu le dis. Mais une difference d'enrgie, c'est dans le sens que tu veux

Quand on dit qu'il saute, c'est une image. L'atome ne bouge pas, ni reelement les electrons. Il "saute" d'un etat a un autre, il passe "instantanement" de l'état d'energie E2 à E1.

neokiller007 · 09/06/2008 - 22h24

Envoyé par Thwarn

Houla, plein plein de question

Pour la partie MQ : une variation, c'est mieux avant-apres, comme tu le dis. Mais une difference d'enrgie, c'est dans le sens que tu veux

euh j'ai dit après-avant, faute d'innatention?
Et si c'est dans le sens que l'on veut ça pose donc problème dans les exercices car la variation peut être notée $\Delta E$ , comment je fais pour savoir comment ils ont fait?

Envoyé par Thwarn

Quand on dit qu'il saute, c'est une image. L'atome ne bouge pas, ni reelement les electrons. Il "saute" d'un etat a un autre, il passe "instantanement" de l'état d'energie E2 à E1.

Oui, j'ai bien compris.
Mais la variation d'énergie peut se voir comme une information.
Donc on a une information qui va plus vite que c, ça pose problème non?

Thwarn · 09/06/2008 - 23h02

Envoyé par neokiller007

euh j'ai dit après-avant, faute d'innatention?
Et si c'est dans le sens que l'on veut ça pose donc problème dans les exercices car la variation peut être notée $\Delta E$ , comment je fais pour savoir comment ils ont fait?

oui oui, faute d'inattention de ma part, il fallait lire apres-avant. Un moyen simple, c'est qu'un photon peut pas avoir d'energie negative.

Oui, j'ai bien compris.
Mais la variation d'énergie peut se voir comme une information.
Donc on a une information qui va plus vite que c, ça pose problème non?

Ce qui est instantané (enfin, en vrai on sait pas si c'est vraiment instantané) c'est le saut, la creation du photon. avant l'atome était excité, l'instant d'apres il l'est plus, et le photon "part"de l'atome.
Et comment tu sais que l'atome s'est desexcité?

Quand tu as reçut le photon, qui voyage bien à c.

Magnétar · 09/06/2008 - 23h07

Bonjour,

Dans mon livre il est écrit: "Lorsque l'énergie d'un atome passe d'un niveau E2 à un niveau E1 inférieur, il y a émission d'un photon de fréquence nu et d'énergie h*nu tel que E2-E1=h*nu"
Mais une variation n'est ce pas toujours Après-Avant? (par exemple exemple la variation de temps entre les instants t1 et t2 c'est t2-t1)
Donc ça devrait être E1-E2=h*nu et il faudrait même mettre une valeur absolue: |E1-E2|=h*nu

En réalité tout dépend du système que tu vas considérer. Si tu considère le système "atome" alors la variation d'énergie de ce système sera négative car il perd de l'énergie (en émettant un photon) $\Delta E_{atome} = E_1-E_2$ . Par contre si tu considère l'environnenment de l'atome (je veux dire par environnement tout ce qui n'appartient pas au système "atome") alors la variation de l'énergie du système "environnement" sera positive (vu qu'il gagne l'énergie d'un photon) et sera $\Delta E_{environnement}=-\Delta E_{atome}=E_2-E_1$ .

Mais en réalité ton livre ne parle pas de la variation d'énergie de l'un des deux système mais seulement de l'énergie du photon émis qui elle est $h \nu$ et ce quelque soit le système considéré. Je ne sais pas si je suis clair.

Karibou Blanc · 09/06/2008 - 23h15

si je pousse une voiture j'exerce sur elle une force et elle exerce sur moi une force opposée d'une même intensité, donc les forces s'annulent et je ne pourrais jamais faire avancer la voiture?

Non et heureusement, sinon il n'y aurait jamais de mouvement. La raison que l'action et la réaction, bien qu'étant d'égales intensités et en sens opposés, ne s'appliquent pas toutes les deux sur le meme objet ! Elles ne se compensent donc pas.

Mais une variation n'est ce pas toujours Après-Avant?

Non. Pour l'exemple du temps que tu cites, la variation de la position par exemple c'est x(t2)-x(t1) si t2 est postérieur à t1, on suit naturellement l'ordre chronologique. Mais pour des transitions atomique comme une désexcitation, le photon est émis suite à la transition depuis un état donné vers un autre de plus basse énergie. C'est ce qu'impose la conservation de l'énergie, le photon part avec hv>0 donc l'atome perd de l'énergie en passant de E2 à E1, avec E2-E1>0. Le avant-apres n'a rien à voir la dedans et n'a rien d'universel.

On m'avait répondu qu'il passe d'un niveau à un autre instantanément. On a donc un problème de dépassement de la vitesse limite c, non?

Qu'est ce qui a voyagé plus vite que c dans ce processus ? Réponse : rien. Il n'y a donc pas de probleme avec la relativité restreinte. Emettre un atome est un événement instantanné, de meme qu'entrer en contact avec une table en posant mon doigt dessus est un événement instantanné.

neokiller007 · 09/06/2008 - 23h16

D'accord, mais dans les exercices il peut soit y avoir émission ou absorption d'un photon.
Donc si $\Delta E = E_{apres}-E_{avant}$ alors la variation est négative quand il y a émission d'un photon, et positive. quand il y a absorption d'un photon.
Mais si $\Delta E = E_{avant}-E_{apres}$ ça inverse tout!
Donc il doit bien y avoir une convention quand même, parce que sinon comment je pourrais savoir s'il y a émission ou absorption d'un photon dans un exercice ou la variation et tout simplement notée $\Delta E$ ?

Edit(prenant en compte Karibou blanc): D'accord pour la troisième lois de Newton et la vitesse limite, par contre la question d'au dessus reste valable.

Coincoin · 09/06/2008 - 23h19

Salut,

Envoyé par neokiller007

D'après la troisième loi de Newton, si je pousse une voiture j'exerce sur elle une force et elle exerce sur moi une force opposée d'une même intensité, donc les forces s'annulent et je ne pourrais jamais faire avancer la voiture?

Non. Il y a d'une part une force exercée sur la voiture et d'autre part une force exercée sur toi. Si tu ne considères que la voiture, alors il n'y a qu'une seule force, et donc elle avance. C'est si tu considères l'ensemble voiture+toi que les forces s'annulent. Et effectivement la voiture va avancer dans un sens, toi dans l'autre (si tu ne t'appuies sur rien) et au final le barycentre ne bougera pas.

Dans mon livre il est écrit: "Lorsque l'énergie d'un atome passe d'un niveau E₂ à un niveau E₁ inférieur, il y a émission d'un photon de fréquence nu et d'énergie h*nu tel que E₂-E₁=h*nu"
Mais une variation n'est ce pas toujours Après-Avant? (par exemple exemple la variation de temps entre les instants t₁ et t₂ c'est t₂-t₁)
Donc ça devrait être E₁-E₂=h*nu et il faudrait même mettre une valeur absolue: |E₁-E₂|=h*nu

Comme l'a expliqué Magnétar, la variation d'énergie du photon est de signe opposée à la variation d'énergie de l'atome (et donc la somme des deux est nulle car l'énergie totale est conservée).

Dernière question: j'avais demandé il y a longtemps si l'énergie d'un atome passe d'un niveau à un autre, est-ce qu'il va prendre toutes les énergies situées entre ces deux niveaux ou alors il va sauter d'un niveau à l'autre instantanément? On m'avait répondu qu'il passe d'un niveau à un autre instantanément. On a donc un problème de dépassement de la vitesse limite c, non?

Non, car tu passes d'une énergie à une autre instantanément, pas d'une position à l'autre. Mais pour ne rien te cacher le caractère instantané de la mesure pose quelques paradoxes intéressants (par exemple le paradoxe EPR).

EDIT La convention, c'est "après moins avant"...