Vitesse de la lumière ailleurs que dans le vide

[Christian Arnaud]

Bonjour,

Qu'est-ce qui "ralentit" la lumière dans :
- l'air ?
- le verre ?
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[obi76]

Les interaction entre les photons et les atomes/molécules constituants le milieu. Entre les atomes, la lumière reste à c...

[Christian Arnaud]

Oui, mais comment s'effectue le "ralentissement" ?
Par exemple dans un gaz simple (H2) à faible pression ?

[obi76]

Par absorption puis réémission successive des photons.

EDIT : si tu veux la version ondulatoire, je présume que ce sont les nuages électroniques qui se déforment au passage d'une onde EM, déformation qui va induire un déphasage de la dite onde, ce qui va induire un ralentissement (à confirmer).

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Bonjour.
L'explication ondulatoire est bien celle que Obi a commencée.
Le champ électrique de l'onde fait osciller les électrons des atomes ou molécules à la même fréquence que l'onde. Mais ils oscillent en retard de phase. Ces électrons qui sont accélérés émettent une onde de même fréquence suivant le diagramme habituel de rayonnement dipolaire: maximum dans la direction "équatoriale" et minimum dans la direction des "pôles" (qui est la direction d'oscillation et celle le la polarisation de l'onde).
Ce que l'on voit est la somme de l'onde incidente plus les ondes émises par chacun des atomes ou de molécules.
Il faut remarquer que l'onde émisse a le même retard de phase au niveau de chaque atome et que l'onde émisse sera aussi une onde plane ou sphérique suivant l'onde incidente.
Il faut aussi remarquer aussi que l'on a une onde qui part vers l'arrière, et qui est bêtement l'onde réfléchie par le diélectrique.
Au revoir.

[mariposa]

Par absorption puis réémission successive des photons.

Bonjour,

Je saisis l'occasion (en rapport avec les discussions sur les photons virtuels) pour preciser que l'émission et l'absorbtion en question sont des émissions et absorbtions virtuelles.

En effet La déformation du gaz électronique (cad la polarisation) est representée mathématiquement par le même élément de matrice:

<a|r.E|b> que les transition réelles entre niveaux |a> et |b>.

r est l'opérateur position et E est le champ électromagnétique classique.

EDIT : si tu veux la version ondulatoire, je présume que ce sont les nuages électroniques qui se déforment au passage d'une onde EM, déformation qui va induire un déphasage de la dite onde, ce qui va induire un ralentissement (à confirmer).

En précisant que que le nuage électronique effectue un nombre d'oscillations d'autant plus élevé que la fréquence w de l'onde est proche de l'énergie de transition. Ce qui explique qu'une constante diélectrique e(w) diverge lorsque l'on approche la valeur de la transition réelle.

[Christian Arnaud]

Bonjour mariposa,

.....
pour preciser que l'émission et l'absorbtion en question sont des émissions et absorbtions virtuelles.

En effet La déformation du gaz électronique (cad la polarisation) est representée mathématiquement .....

En termes de phénomène physique (par opposition à sa formulation mathématique), qu'est-ce qu'une absorbption/réémission virtuelle ?

[invite79533b61]

LPFR:"Il faut aussi remarquer aussi que l'on a une onde qui part vers l'arrière, et qui est bêtement l'onde réfléchie par le diélectrique."

Si je comprends bien, le dipôle electron-ion oscille dans la direction du champ E et ré-émet une onde dans la même direction que l'onde mais dans les 2 sens. Mais pourtant l'amplitude de l'onde réfléchie est bien plus faible que celle de l'onde incidente dans un diélectrique. Or chaque direction (pôle ou équateur) est équivalente pour un dipôle,non ?
Le dipôle garde-t-il mémoire de la direction de l'onde qui l'a fait osciller ?
Comment le dipôle peut il réémettre dans une direction privilégiée, celle de l'onde incidente, sans émettre autant dans la direction opposée ?

[LPFR]

LPFR:"Il faut aussi remarquer aussi que l'on a une onde qui part vers l'arrière, et qui est bêtement l'onde réfléchie par le diélectrique."

Si je comprends bien, le dipôle electron-ion oscille dans la direction du champ E et ré-émet une onde dans la même direction que l'onde mais dans les 2 sens. Mais pourtant l'amplitude de l'onde réfléchie est bien plus faible que celle de l'onde incidente dans un diélectrique. Or chaque direction (pôle ou équateur) est équivalente pour un dipôle,non ?
Le dipôle garde-t-il mémoire de la direction de l'onde qui l'a fait osciller ?
Comment le dipôle peut il réémettre dans une direction privilégiée, celle de l'onde incidente, sans émettre autant dans la direction opposée ?

Bonjour et bienvenu au forum.
Chaque dipôle oscille dans la direction du champ électrique qui l'excite. Il n'a pas de mémoire (ou très peu). Et il émet dans toutes les directions: maximum dans le plan équatorial et zéro dans la direction N-S. Mais la phase des oscillations fait que l'interférence des ondes émisses donne deux maxima: dans la direction (même sens) de l'onde incidente et dans celle de l'image spéculaire.

Les ondes émisses sont de même amplitude que l'onde incidente pour un conducteur parfait ce qui donne zéro transmis et réflexion d'égale amplitude que l'onde incidente.

Pour un diélectrique, l'amplitude est plus faible ce qui donne petite réflexion est presque tout transmis.

Au revoir.

[soif2savoir]

Bonsoir,
je suis désolé de déterrer ce topic mais le sujet m'intéresse beaucoup. J'ai passé beaucoup de temps à lire des "explications" sur le sujet. Cela se résumait souvent à l'indice de réfraction est plus grand que 1 donc la célérité de l'onde est inférieure à c. J'ai aussi lu que c'était simplement le trajet qui était moins direct dans la matière et que les ondes se propageaient à c dans le vide entre les molécules. Les réémissions successives induisent une trajet plus long que la ligne droite.

Je n'arrive pas à faire le lien entre cette explication et celle proposée ci-dessous.

Par absorption puis réémission successive des photons.

EDIT : si tu veux la version ondulatoire, je présume que ce sont les nuages électroniques qui se déforment au passage d'une onde EM, déformation qui va induire un déphasage de la dite onde, ce qui va induire un ralentissement (à confirmer).

Je ne vois pas comment le déphasage induit un ralentissement de l'onde. Le déphasage devrait permettre des interférences entre ondes incidentes et ondes réfléchies (provenant du dipôle).

Est-ce que c'est le processus d'absorption et de réémission qui n'est pas instantané? Si oui pourquoi ? (inertie du dipôle...). D'ailleurs peut-on parler de l'absorption d'une partie de l'onde incidente ou non ?

Merci d'avance. Bonne soirée.

[LPFR]

Bonjour.
Les explications que je vous ai données sont loin d’être de mon invention. Elles prouvent seulement que j’ai bien retenu quelques explications du Feynman :
http://www.feynmanlectures.caltech.e...2.html#Ch32-S1
Au revoir.

[soif2savoir]

Merci pour le lien ! C'est très intéressant. Je ne remettais pas en doute votre explication. Je n'ai pas le niveau de compréhension pour remettre en doute quoi que ce soit. Je vais lire tout cela et revenir si ce n'est pas clair.
Encore merci. Bonne journée.