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Dualité onde, corpuscule

  1. calculair

    Date d'inscription
    mars 2008
    Messages
    9 982

    Dualité onde, corpuscule

    Bonjour
    La mécanique quantique introduit la dualité " Onde - corpuscule " avec le cela relation de Planck E = h f , la relation d'Einstein E = M C^2 et la relation de Broglie, Lambda = h /(mV )

    Il semble que lorsqu'on fait des manip du type interférences particule par particule, la répartition des particules continue à se faire selon les lois ondulatoires. Je suppose que la diffraction suit également les lois des ondes.

    Alors l'aspect ondulatoire est il associé à la particule, ou c'est le dispositif expérimental qui imprime des caractéristiques à l'espace ?

    Si vous pouviez m'éclairer sur cette contradiction apparente , a moins que la réponse ne soit pas connue.

    Merci de votre réponse en tachant ne pas utiliser des notions de physique trop modernes ( après 1970 si non j'aurais du mal à vous suivre )

    -----

    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)
     


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  2. Deedee81

    Date d'inscription
    octobre 2007
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    55
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    28 161

    Re : dualité onde, corpuscule

    Salut,

    Le caractère ondulatoire est un aspect intrinsèque de la particule. C'est assez évident (par exemple dans une expérience de Young on n'observe que le résultat, pas son comportement ondulatoire avant d'atteindre l'écran. Au contraire, si on essaie de mesurer au niveau des fentes, boum, plus d'interférences). La description des électrons autour d'un atome (pas Bohr !) montre aussi ce caractère ondulatoire évident, qui a des impacts majeurs sur les liaisons chimiques par exemple (et pas besoin de mesurer comment sont les liaisons électroniques dans une molécule pour constater que l'eau mouille ou que le sulfure d'hydrogène pue )

    Je ne vois pas de contradiction (même apparente).
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)
     

  3. calculair

    Date d'inscription
    mars 2008
    Messages
    9 982

    Re : dualité onde, corpuscule

    bonjour,

    imaginons que l'expérience des trous young est faite avec un flux de particules de l'ordre 1 particule par minute ou seconde

    les particules sur ll'ecran arrivent donc une par une, donc il n'y a pas d'interférence entre 2 ondes de particules. Malgré cela tout se passe comme si il y un effet mémoire et les particules se repartissent comme s'il y avait un champ d'inertference alors que les particules ne peuvent a priori interférer car trop rares ou hors du champ

    D'ou la question: La fonction d'onde associée semble être une caractéristique extrinséque de la particule, car liée au dispositif expêrimental qui a modifié l'espace ?
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)
     

  4. Amanuensis

    Date d'inscription
    septembre 2010
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    21 619

    Re : dualité onde, corpuscule

    Citation Envoyé par calculair Voir le message
    D'ou la question: La fonction d'onde associée semble être une caractéristique extrinséque de la particule, car liée au dispositif expêrimental qui a modifié l'espace ?
    ???

    La fonction d'état est celle de la «particule», l'auto-interférence montre une non-localisation de la «particule». L'espace n'est pas affecté, et le dispositif expérimental révèle une propriété non locale de la «particule», en interagissant (de manière non locale) avec elle.

    La figure d'interférence ne montre pas plus des interférences entre particules que la figure montrant la distribution des arrivées d'un pachinko ne montre des interférences entres les boules.
    Dernière modification par Amanuensis ; 13/09/2017 à 12h59.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
     

  5. Deedee81

    Date d'inscription
    octobre 2007
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    Courcelles - Belgique
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    Re : dualité onde, corpuscule

    Citation Envoyé par calculair Voir le message
    les particules sur ll'ecran arrivent donc une par une, donc il n'y a pas d'interférence entre 2 ondes de particules.
    Pourquoi les interférences devraient-elles concerner deux particules ? Tu as UNE particule, donc UNE onde, qui a DEUX chemins possibles => interférences.
    C'est d'ailleurs comme cela qu'on calcule les franges d'interférence, par exemple dans le livre de Feynman.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)
     


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  6. Deedee81

    Date d'inscription
    octobre 2007
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    Re : dualité onde, corpuscule

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Pourquoi les interférences devraient-elles concerner deux particules ? Tu as UNE particule, donc UNE onde, qui a DEUX chemins possibles => interférences.
    C'est d'ailleurs comme cela qu'on calcule les franges d'interférence, par exemple dans le livre de Feynman.
    Suite :

    Ensuite, la répartition progressive après de nombreuses particules est juste une manifestation du caractère probabiliste, ni plus, ni moins.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)
     

  7. phys4

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    Re : dualité onde, corpuscule

    Citation Envoyé par calculair Voir le message

    les particules sur ll'ecran arrivent donc une par une, donc il n'y a pas d'interférence entre 2 ondes de particules.
    Bonjour,
    Il n'y a pas besoin de 2 particules pour avoir interférence, cela provient d'une vieille interprétation qui traitait le passage d'une particule par une fente comme une variable cachée.

    En réalité , si le passage par l'une ou l'autre fente n'est pas mesuré, une seule particule possède une onde qui passe par les deux fentes à la fois et interfère avec elle-même.
    Comprendre c'est être capable de faire.
     

  8. calculair

    Date d'inscription
    mars 2008
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    Re : dualité onde, corpuscule

    bonjour,

    J'aime bien ton explication, phys4, , l'onde associée passe par les 2 trous à la fois avec des intensités différentes.

    Comment donc vérifier que la particule est bien passée , ou que son énergie E c'est bien partagée entre les 2 trous tel que E = k1 E + K2 E telque K1+K2 =1 ?
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  9. Deedee81

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    octobre 2007
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    Re : dualité onde, corpuscule

    A noter que cette analyse avec "une particule" est resté longtemps plutôt théorique. Mais depuis, on a des dispositifs capables de générer UN photon à la fois, ce qui autorise toutes sortes d'expériences de ce type. C'est pas mal utilisé en optique quantique et aussi dans des expériences, justement, où on teste les fondements de la mécanique quantique (c'est d'ailleurs en lisant une description expérimentale de ce type du groupe Zeilinger que j'ai découvert ce type de dispositif. C'était dans une expérience de type Aspect où ils "bouchaient" le loophole des photons ratés en réussissant à atteindre un taux de détection suffisant pour éliminer toute interprétation, perverse, disant que les inégalités de Bell étaient respectées en prenant en compte les photons "ratés" par les détecteurs).
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  10. Deedee81

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    Re : dualité onde, corpuscule

    Citation Envoyé par calculair Voir le message
    Comment donc vérifier que la particule est bien passée , ou que son énergie E c'est bien partagée entre les 2 trous tel que E = k1 E + K2 E telque K1+K2 =1 ?
    Pour l'énergie c'est tintin car elle n'est pas locale. C'est une propriété de l'onde globale de la particule. Et d'ailleurs, si tu mesures le passage de la particule au niveau des fentes, tu auras toujours E en entier.

    Sinon je me posais la question de savoir si on pouvait vérifier avec UNE seule particule, sans répéter l'expérience (pour accumuler les résultats et voir les figures d'interférences apparaitre), si effectivement il y avait interférences. Mais a priori je ne vois pas comment. (mais quelqu'un de malin ici va peut-être avoir une idée).
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  11. Deedee81

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    Re : dualité onde, corpuscule

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Sinon je me posais la question de savoir si on pouvait vérifier avec UNE seule particule, sans répéter l'expérience (pour accumuler les résultats et voir les figures d'interférences apparaitre), si effectivement il y avait interférences. Mais a priori je ne vois pas comment. (mais quelqu'un de malin ici va peut-être avoir une idée).
    Hummm.... Je me répond à moi-même. Ca doit être possible car on peut avoir un opérateur (hermitique, un observable) indiquant si un état est telle ou telle superposition quantique (ici la superposition de passage par les deux fentes). J'avais vu un exemple dans un article de Rovelli, mais écrire un tel opérateur est exercice facile.

    Ceci dit, entre pondre un opérateur mathématique et trouver un dispositif expérimental, il y a de la marge. Peut-être avec un dispositif de type Elitzur-Vaidman ? (interférences totale, ça passe ou pas, à 100%). Mais en plus, restera la question de savoir si cela a déjà été fait (suffit pas de dire "c'est possible")
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  12. calculair

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    Re : dualité onde, corpuscule

    On peut tenter de faire la manip avec des électrons peut être ?

    Quid la façon de détecter le passage d'un électron ? J'avoue que je n'ose pas trop proposer des solutions qui marchent à l'échelle macroscopique ? Mais si elle restent acceptables à l'échelle quantique c'est peut être une façon d'aborder le problème expérimental...
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  13. Amanuensis

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    Re : dualité onde, corpuscule

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Sinon je me posais la question de savoir si on pouvait vérifier avec UNE seule particule, sans répéter l'expérience (pour accumuler les résultats et voir les figures d'interférences apparaitre), si effectivement il y avait interférences.
    Pour moi, la réponse est non, et cette réponse est juste une manière particulière de présenter l'indétermination propre à la physique quantique.

    Ou encore, se poser cette question, c'est chercher à échapper à cette indétermination intrinsèque à la théorie, cet aspect qui agace, gêne, perturbe, etc., nombre de ceux affrontant la physique quantique et ses conséquences.
    Dernière modification par Amanuensis ; 13/09/2017 à 20h05.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
     

  14. calculair

    Date d'inscription
    mars 2008
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    Re : Dualité onde, corpuscule

    bonjour,

    une façon de vérifier le caractère ondulatoire des particules est d'observer si possible la diffraction des particules par une ouverture circulaire par exemple ou la diffraction par une lame " de couteau" ou autre type de diffraction avec un flux très faible de particules
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)
     

  15. Deedee81

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    octobre 2007
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    Re : Dualité onde, corpuscule

    Salut,

    Citation Envoyé par calculair Voir le message
    une façon de vérifier le caractère ondulatoire des particules est d'observer si possible la diffraction des particules par une ouverture circulaire par exemple ou la diffraction par une lame " de couteau" ou autre type de diffraction avec un flux très faible de particules
    En fait, ça on l'a déjà dans Young : les deux premières fentes dispersent les particules par diffraction. Mais amha ce n'est pas suffisant car on peut toujours objecter que les particules rebondissent sur les bords du trou.
    Tout est relatif, et cela seul est absolu. (Auguste Comte)
     


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