Fentes de Young avec ecran percé

[invite69d38f86]

bonjour,

prenons l'expérience habituelle. on a des franges sur l'écran noté E0 . il y a des endroits ou on n'observe
aucun impact. j'y perce un trou et derriere je mets un deuxieme ecran E2. Y aura t il des impacts dessus?
on aurait tendance a répondre non.
maintenant on va compliquer en reprenant l'idée de Wheeler. on a un tube dirigé vers une des fentes qui se
trouve entre les deux écrans avec une extrémité sur E2 et l'autre là ou j'ai percé le trou. et bien sur pointant
toujours vers une des fentes.
y aura t il maintenant des impacts sur le deuxieme écran?
j'aurais tendance a penser que oui meme si on a mis le tube dans une région sans photons dans le cas initial.
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[invite69d38f86]

comme il n'y a pas de propositions de réponse voici comment je vois les choses.
avant de percer l écran au point p ou il y a une frange sombre, tous les chemins qui y arrivent s'y
arretent avec l'annihilation du photon. Il y a principalement deux catégories de chemins qui jouent
un role importants, ce sont ceux qui joignent chacune des fentes au point p en lignr droite ou presque
les autres contribuent tres peu a l'amplitude résultante. et chacun des deux groupes fournissent une
phase 1 et 2 qui s'annule en p.
passons directement au cas avec un tube derriere le trou dirigé vers l'une des fentes.
on a toujours le groupe de chemins issus de la fente visée qui se prolongent maintenant dans le tube
avec une phase qui augmente. l'autre groupe pour rentrer dans le tube doit s'écarter de la ligne droite
et de fait ne va pas contribuer de facon cohérente au résultat final de la détection au fond du tube.
ce groupe ne pourra pas fournir une phase opposée a celle identique fournie par chacun des chemins
en ligne droite. on aura donc une détection possible sur E2 au fond du tube.
Il y a un autre argument
supprimons les écrans et gardons simplement la lunette astronomique pointant sur une des souces.
aucun photon issu de l'autre ne va la traverser. et certains issu de la source observée vont le faire.
on a donc un instrument qui donne une information partielle de type which path et donc un systeme
d'interférence qui n'est plus pur. la probabilité ne peut plus etre nulle au point p comme on l'avait
supposé au départ.
on ne peut a la fois mesurer le chemin et avoir les interferences.

[gwgidaz]

Bonjour,

Pourquoi faire intervenir le concept de photons dans ce problème? Il se comprend mieux par l'optique ondulatoire: interférence et diffraction.

La propagation dans le tube va être très différente selon que les parois de votre tube sont absorbantes ou non.

Donc votre Pb est plus compliqué qu'il n'y paraît..
.
Avec les photons, lorsque vous faites intervenir les chemins autour du chemin direct, vous réinventez le phénomène de diffraction ...

Avec la lunette dont vous parlez, bien sur, si vous visez une seule fente, vous n'aurez que l'onde issue de cette fente, et vous aurez l'énergie issue de cette fente.

Le problème que vous posez peut-être reformulé ainsi : si dans un volume V de l'espace, deux ondes s'annulent ( par opposition de phase) , comment se fait-il que plus loin, on retrouve quand même de l'énergie.
Dans un dispositif d'interférence comme les fentes de Young, les ondes qui interfèrent ne sont pas strictement parallèle ( leurs deux vecteurs d'onde ne sont pas tout à fait confondus), donc il y a toujours un peu d'énergie qui se propage dans ce volume V.

La question qui reste à se poser : peut-on superposer strictement deux ondes , de même direction, donc avec des vecteurs d'onde confondus? Si elles ont des sens opposés, oui, c'est le phénomène d'ondes stationnaires. De même sens, oui, on peut aussi, à l'aide de miroirs semi-réfléchissants. Dans ce cas, les deux ondes s'annulent dans tout l'espace où elles sont superposées...il n'y a plus transmission d'énergie. Mais l'énergie n'est pas perdue, comme par hasard, les autres faisceaux issus des miroirs semi réfléchissants ont en phase...et l'énergie y est donc renforcée.

[invite69d38f86]

et s'il y a simplement un trou dans le premier écran?

[A voir en vidéo sur Futura]

[gwgidaz]

et s'il y a simplement un trou dans le premier écran?

Pas d'interférence.

[invite69d38f86]

bien sur pas d'interférences
mais si le trou est fait dans une fente sombre on peut dire que ce trou est une source d'amplitude nulle;
et cependant pourquoi ne peut on considérer que le tube étant absent, ce qui a été dit reste vrai le long
du chemin qu'il aurait occupé (un faisceau en ligne droite et d'autres qui n'ont pas d'action effective)?

[gwgidaz]

Bonjour,

Lorsqu'une onde va d'un point A à un point B, elle a besoin de plus d''espace que son chemin en ligne droite. Elle nécessite pour se propager une portion d'espace en forme d'ellipsoïde ( ellipsoïde de Fresnel), autour du chemin AB.

C'est pour cela que la considérer comme formée de corpuscules allant de A vers B en ligne droite est un modèle erroné, et c'est pour cela que considérer les photons est infiniment plus compliqué que considérer le phénomène sous sa forme ondulatoire. Et c'est pour ça que votre tube fin empêchera la propagation de A vers B.
.

[invite69d38f86]

et si les parois internes du tube sont réflechissantes? les signaux se propagent dans les fibres optiques.

[gwgidaz]

et si les parois internes du tube sont réflechissantes? les signaux se propagent dans les fibres optiques.

Bonjour,

Eh oui, c'est pour ça que je te demandais dans ma première réponse si les parois de ton tube étaient réfléchissantes....

Si les parois sont réfléchissantes, il faut encore distinguer deux cas de figures:

1- le diamètre du tube est assez grand pour que les deux ondes arrivant de chaque fente ( qui arrivent avec des angles très légèrement différents, comme on a dit) se propagent dans le guide . On a un guide multimode. A la sortie, il y aura toujours deux ondes, qui se seront propagées avec des vitesses différentes. On garde donc le phénomène d'interférences ...

2- Le diamètre du tube est petit et ne permet qu"un seul mode de propagation . Alors une seule onde se propagera , résultat de l'addition des vecteurs des deux ondes au départ du tube, la partie qui "entre" bien dans le tube. Dans ce cas, donc, une seule onde en sortie du tube.

Comme tu vois, c'est plus "facile" de raisonner en faisant intervenir l'électromagnétisme qu'en considérant les photons. Ceci dit, il est possible aussi de considérer les photons, mais là il faut vraiment maîtriser....