Longueurs d'onde d'une particule massive

[Floris]

Bonjour,

On peut déterminer la longueurs d'onde d'une particule massive par h/mv.

La question que je me pose, comment calculer la période ? La question est peut étre triviale mais en physique, on ne fais pas de concessions.

Merci bien
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[doul11]

Bonsoir,

Tu as la longueur d'onde et la vitesse, il te faut quoi de plus pour calculer une période ?

Je te met en garde contre les interprétations physiques, calculer une période c'est un chose, trouver quelle est sa signification a l'échelle quantique en est une autre !

Par exemple voir ces pages :

http://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9canique_ondulatoire
http://fr.wikipedia.org/wiki/Hypoth%..._de_de_Broglie

[Floris]

Bonjour,

Merci pour votre messages et les liens.

Je sais bien qu'il est facile de déduire la période avec la longueure d'onde et la vitesse. lais ce que je comprend pas c'est que la longueurs d'onde est dans le vecteur vitesse. or si l'on fais une expérience de fente d'young, on vois que la dimension de la fente agit or pourtant elle est orthogonale à la longueurs d'onde !

[Deedee81]

Salut,

lais ce que je comprend pas c'est que la longueurs d'onde est dans le vecteur vitesse. or si l'on fais une expérience de fente d'young, on vois que la dimension de la fente agit or pourtant elle est orthogonale à la longueurs d'onde !

Ce n'est pas la "direction" des fentes qui est importante mais le décalage. Le nombre d'ondes entre une fente et le point d'arrivée dépend de la fente considérée (pt'tit calcul avec un triangle de de la trigono). Et c'est ça qui compte (déphasage).

[A voir en vidéo sur Futura]

[Floris]

Salut,



Ce n'est pas la "direction" des fentes qui est importante mais le décalage. Le nombre d'ondes entre une fente et le point d'arrivée dépend de la fente considérée (pt'tit calcul avec un triangle de de la trigono). Et c'est ça qui compte (déphasage).

Bonjour,

Heu je ne suis pas sur de comprendre.

Supposons une seule fente ! Le diamètre de la fente est ortogonale au vecteur vitesse, comment donc la logueurs d'onde de la particule massive peut t'elle interagir avec la dimension de la fente qui elle est orthogonale?

[Deedee81]

Salut,

Heu je ne suis pas sur de comprendre.
Supposons une seule fente ! Le diamètre de la fente est ortogonale au vecteur vitesse, comment donc la logueurs d'onde de la particule massive peut t'elle interagir avec la dimension de la fente qui elle est orthogonale?

Dans le cas d'une seule fente, il y a diffraction mais pas d'effet Young.

L'effet Young est dû à une interférence des deux ondes venant de chaque fente (ondes qui sont décalées en phase puisque le chemin qu'elles parcourent est différent, sauf pile poil en face des deux fentes).

[Floris]

D'accord, je pensait que ce genre d'expérience s'apellait, fente de Young même si y en à une.

Donc, comment ce fais t'il que la longueurs d'onde de la particule massive interagisse avec la dimension de la fente qui est orthogonale à la vitesse alors que la longueurs d'onde se situe dans le vecteur mouvement?

[Deedee81]

D'accord, je pensait que ce genre d'expérience s'apellait, fente de Young même si y en à une.

Donc, comment ce fais t'il que la longueurs d'onde de la particule massive interagisse avec la dimension de la fente qui est orthogonale à la vitesse alors que la longueurs d'onde se situe dans le vecteur mouvement?

J'ai oublié de préciser ci-dessus "pas d'effet Young si la fente est très mince". Dans ce cas l'onde qui sort est sphérique et on n'a pas d'interférence.

Par contre, si la fente est "large" on a un tel effet de diffraction sur les deux bords de la fente et on a deux ondes sphériques et interférences (pour la raison expliquée plus haut, chaque onde parcourt un chemin de longueur différente jusqu'à la cible, c'est uniquement là qu'intervient la largeur). C'est exactement comme si on avait deux fentes.

Je trouve que c'est plutôt bien expliqué ici :
http://www.lac.u-psud.fr/experiences.../fr-young.html
(y a tout, des dessins, des photos, des explications, les calculs.... simples).

[Floris]

J'ai oublié de préciser ci-dessus "pas d'effet Young si la fente est très mince". Dans ce cas l'onde qui sort est sphérique et on n'a pas d'interférence.

Par contre, si la fente est "large" on a un tel effet de diffraction sur les deux bords de la fente et on a deux ondes sphériques et interférences (pour la raison expliquée plus haut, chaque onde parcourt un chemin de longueur différente jusqu'à la cible, c'est uniquement là qu'intervient la largeur). C'est exactement comme si on avait deux fentes.

Je trouve que c'est plutôt bien expliqué ici :
http://www.lac.u-psud.fr/experiences.../fr-young.html
(y a tout, des dessins, des photos, des explications, les calculs.... simples).

Bonjour et merci. D'accord. ça pas de problème, une question de déphasage.

Donc voila, comment se fais t'il que la particule massive interagisse avec la fente alors que sa longueurs d'onde se trouve dans son vecteur vitesse?

[Deedee81]

Donc voila, comment se fais t'il que la particule massive interagisse avec la fente alors que sa longueurs d'onde se trouve dans son vecteur vitesse?

Je ne comprend pas la question. Imagine que la particule est comme des vagues dont la distance entre crêtes dépend de la vitesse des vagues. Cela n'empêche nullement une interaction avec un trou dans une digue. Je ne comprend pas pourquoi cela te pose un problème ???? Ce n'est pas de la physique quantique, c'est de la bonne vieille physique ondulatoire.

[coussin]

La longueur d'onde n'est pas dans le vecteur vitesse... Ce n'est pas une quantité vectorielle.

[Deedee81]

La longueur d'onde n'est pas dans le vecteur vitesse... Ce n'est pas une quantité vectorielle.

En effet, je n'avais pas fait attention. Mais je suppose qu'il voulait parler de la direction du front d'onde, du vecteur d'onde ou quelque chose dans ce style.

[coussin]

Que sait-on de l'onde de matière associée à la longueur d'onde de De Broglie ? Est-ce une onde plane ? Une onde sphérique ?

[Floris]

La longueur d'onde n'est pas dans le vecteur vitesse... Ce n'est pas une quantité vectorielle.

Bonjour,

Alors si tel est le cas, la période de l'onde associé h/mv de la particule massive ne peut étre déduis à l'aide par la vitesse v de la particule massive et sa longueurs d'onde De Broglie h/mv, contrairement à ce qui à été répondu plus haut au début!!.

Que sait-on de l'onde de matière associée à la longueur d'onde de De Broglie ? Est-ce une onde plane ? Une onde sphérique ?

Il aurais fallut poser la question avant

[Floris]

En effet, je n'avais pas fait attention. Mais je suppose qu'il voulait parler de la direction du front d'onde, du vecteur d'onde ou quelque chose dans ce style.

Oui

Donc dans quel direction du vecteur d'onde de De Broglie?

[Deedee81]

Que sait-on de l'onde de matière associée à la longueur d'onde de De Broglie ? Est-ce une onde plane ? Une onde sphérique ?

On ne sait évidemment pas le déduire de cette relation. Dans l'expérience de Young ce sont des ondes sphériques après les fentes et planes ou sphériques avant les fentes.

Oui
Donc dans quel direction du vecteur d'onde de De Broglie?

Le vecteur d'onde est effectivement orienté perpendiculairement aux fentes et le front d'onde est orienté parallèlement aux fentes. Comme dans mon analogie avec les vagues. Et chaque bord de la fente (ou deux fentes) produisent chacun un front d'onde sphérique et les deux interfèrent.

Merci à Coussin car ces concepts de front d'onde et de vecteur d'ondes sont de l'optique ondulatoire classique (rien à voir en soit avec Young ni la physique quantique) et je n'avais pas imaginé que le problème pouvait venir de là.

[coussin]

Alors si tel est le cas, la période de l'onde associé h/mv de la particule massive ne peut étre déduis à l'aide par la vitesse v de la particule massive et sa longueurs d'onde De Broglie h/mv, contrairement à ce qui à été répondu plus haut au début!!.

Si bien sûr, ça ne change rien.
lambda=vT reste toujours valable.
http://en.wikipedia.org/wiki/Matter_wave

[Floris]

Le vecteur d'onde est effectivement orienté perpendiculairement aux fentes et le front d'onde est orienté parallèlement aux fentes. Comme dans mon analogie avec les vagues. Et chaque bord de la fente (ou deux fentes) produisent chacun un front d'onde sphérique et les deux interfèrent.

Ok.

Petite question, à partire de quand il y à diffraction? Quand la dimension du trous est inférieur ou égale à la longueurs d'onde ou quand il est inférieur ou égale à la longueurs d'onde divisé par deux?

Merci bien

[coussin]

Il y a toujours diffraction.

[Floris]

Il y a toujours diffraction.

Heuuu, tes sur de ça? Si la dimension de la fente est supérieur à la longueurs d'onde ? !!

[coussin]

Oui je suis sûr. La diffraction n'est pas un phénomène qui apparaît d'un coup.
Quand la fente est de l'ordre de la longueur d'onde, il y a diffraction (« de l'ordre de », un facteur 2 ne changera pas grand chose…).
Quand la fente est petite par rapport à la longueur d'onde, il y a beaucoup de diffraction.
Quand la fente est grande par rapport à la longueur d'onde, il y a peu de diffraction.

[Floris]

Oui je suis sûr. La diffraction n'est pas un phénomène qui apparaît d'un coup.
Quand la fente est de l'ordre de la longueur d'onde, il y a diffraction (« de l'ordre de », un facteur 2 ne changera pas grand chose…).
Quand la fente est petite par rapport à la longueur d'onde, il y a beaucoup de diffraction.
Quand la fente est grande par rapport à la longueur d'onde, il y a peu de diffraction.

D'accord, oui c'est vrai que communément on peut se douter que ce n'est pas d'un coup.

Au fait, y a t'il une formule pour montrer que si la dimension de la fente est très très grande, alors il y à quand même diffraction? inégalités d'Heisenberg peut être?

[coussin]

http://en.wikipedia.org/wiki/Diffrac...it_diffraction