La physique est-elle dans une impasse ?

[invite8624612]

"le feu peut avoir diverses couleurs, selon la longueur des ondes générées"

si c'est Ok, j'aimerais comprendre ce qui fait qu'une combustion va générer plutôt telle longueur d'onde que telle autre.

excusez l'inspectrice Colombo
-----

[obi76]

Re,

ça dépend des réactions chimiques qui s'y passent. Elles sont très nombreuse, et chacune d'entre elle nécessite (ou produit) une certaine énergie. Une partie part en chaleur (ça chauffe), et une partie en photon (rayonnement). Le rayonnement produit par une flamme est la somme de tous les rayonnement produits par chacune de ses réactions.

[Paraboloide_Hyperbolique]

En effet, et les réactions chimiques dépendent du comburant (l'oxygène en général) et du combustible. Voici un site qui montre des flammes de différentes couleurs selon le métal que l'on y brûle. http://scienceamusante.net/wiki/inde..._color%C3%A9es

[JPL]

Dans une flamme il peut y avoir deux types de rayonnements : d'une part un spectre continu avec un maximum qui se décale vers le bleu quand la température augmente (c'est comme cela qu'on peut voir que la flamme du gaz de ville ou du butane est plus chaude que celle d'un feu de papier) et éventuellement un spectre de raies (longueur d'onde fixe) si elle contient des atomes dont la chaleur va exciter une transition électronique. C'est pourquoi quand on jette du sel dans une flamme elle devient jaune vif le sodium émettant deux longueurs d'onde très proches dans le jaune.

[invite8624612]

ok, c'est ce qu'on apprend en seconde.
mais pourquoi des ondes de diverses longueurs s'échappent d'un feu, et ce qu'on nomme "photons" ?
et ensuite comment cela se traduit en sensations de chaleur, douce moyenne, intense au niveau de l'homme exposé au rayonnement ?
s'agit-il de "déchets" des réactions chimiques ?

[obi76]

ok, c'est ce qu'on apprend en seconde.
mais pourquoi des ondes de diverses longueurs s'échappent d'un feu, et ce qu'on nomme "photons" ?

Je vous ai répondu. Lisez-vous au moins les réponses que l'on vous donne ?

et ensuite comment cela se traduit en sensations de chaleur, douce moyenne, intense au niveau de l'homme exposé au rayonnement ?
s'agit-il de "déchets" des réactions chimiques ?

c'est la quantité émise (en particulier dans l'infrarouge). Une partie de cette réponse vous a aussi été donnée.

[invite8624612]

Bonjour,

Vous n'êtes pas physicien. Pour un physicien, la nature est merveilleusement simple et élégante. Par exemple, d'après nos connaissances actuelles, il n'y a que 4 forces fondamentales desquelles dérivent toutes les autres; et on a bon espoir de les réunir en une seule (une partie de ce travail a déjà été fait en unifiant l'électromagnétisme avec l'interaction faible).

il semble que la gravité soit toujours un problème, malgré le supposé Graviton, ou particule sans masse.

http://www.dailymotion.com/video/xlt...es-cordes_news

qu'en dites vous ?

[JPL]

Personnellement je dirai que c'est toi qui nous pose un problème parce que tu as relancé un sujet qui n'est manifestement pas au niveau de tes connaissances. Tu postes des questions puériles et après qu'on t'a expliqué tu dis :

ok, c'est ce qu'on apprend en seconde.

Mais manifestement avant la réponse tu ne te souvenais pas de ta seconde.

[f6bes]

la musique n'est elle pas de l'énergie ? je suis nulle !

et si, etc..etc..il n'y avait pas des particules, mais une fonctionnant comme la terre, avec deux pôles ?
question conne ! mais j'ai pas pu m'empêcher.
excusez moi. j'ai tellement envie que tout fonctionne selon un seul tronc commun...

Bj rà toi,
La musique n'est pas de l'énergie !
Par contre le "déplacement" d'un son ( quel qu'il soit) à besoin d'énergie !
C'est pas tout à fait pareil !!

Et SI ma tata en avait ..ce serait mon tonton !

C'est pas parce que TU a "tellement envie" que FORCEMENT c'est comme cela.

J'ai ENVIE de ne plus lire d'ineptie sur FUTURA...et pourtant il y en a toujours !!,
(que j'ai envie...ou pas !!)

A+

[ansset]

en osant revenir à la question initiale, j'ai plusieurs ressentis.
il faut croire qu'aujourd'hui ( comme l'a dit un intervenant plus haut ) qu'on attend une révolution en physique fondamentale tous les 5 ans.
combien de temps entre les hypothèses d'Einstein et ses vérifications expérimentales ? je ne sais plus.
aujourd'hui les modèles sont de plus en plus riches et complexes.
ce qui induit une double difficulté.
une difficulté de compréhension rapide et juste même pour ceux qui ont un esprit scientifique.
( je ne parle pas des autres )
une difficulté à les confronter à l'expérimentation sans gros moyens ( voir le dernier accélérateur ).

même si à court terme, on peut s'attendre d'avantage à des avancées plus importantes dans les applicatifs ( par exemple les nano-techno ..)
on peut aussi s'attendre à des news interressantes sur la cosmologie via les sondes dans le système ou les nouveaux télescopes.

bref, je ne suis pas du tout pessimiste ( c'est ma nature )

[Deedee81]

Salut,

qu'en dites vous ?

Je n'ai pas accès aux vidéos. Mais effectivement il y a encore à faire des progrès du côté de la gravité. Toutefois dans un domaine qui échappe totalement à l'expérience. Donc, pour le moment ce n'est pas grave (mais c'est ennuyant car on aimerait bien justement savoir quelles idées sont bonnes : théorie quantique des champs en espace-temps courbes ? Géométries non commutatives ? Cordes ? Boucles ? Twisteurs ? Etc...)

Actuellement le problème c'est justement qu'on a trop d'idées. On a besoin d'expériences en laboratoire. Ca tarde encore un peu (du moins, même si ce n'est pas aussi ambitieux, le LHC et quelques autres expériences en cours vont peut-être nous pousser au-delà du Modèle Standard. On verra bientôt. Si d'ici environ 4 ans, on a toujours rien, on pourra franchement se faire du soucis !)

On verra.

[invite875434567890]

Et le fait que la masse des particules ne soient pas une propriété intrinsèque, mais la résultante d'une interaction dans le champ de Higgs n'est ce pas une découverte fondamentale ?
Les découvertes amènent d'autres questions encore plus complexes: pourquoi est ce différent d'une particule à l'autre ? Le photon n'a pas de masse, d'autres en ont plus ou moins ?

[inviteccac9361]

Bonjour,

Et le fait que la masse des particules ne soient pas une propriété intrinsèque, mais la résultante d'une interaction dans le champ de Higgs n'est ce pas une découverte fondamentale ?

Non, c'est une confirmation du modèle standard.
Au point que Hawking a parié contre, par dépit, sachant que la confirmation d'une "bosse energetique" à un certain endroit n'apporterait rien de plus que l'on ne supposait déjà..

À la question de Pallab Ghosh, journaliste à la BBC :
« Professeur Hawking, quelle est l'importance de ce résultat ? »,
l'ancien détenteur de la Lucasian Chair of Mathematics à l’University of Cambridge (autrefois détenue par l'un des bâtisseurs du Ciel, Issac Newton) a répondu :

« Les résultats au Fermilab, en Amérique, et au Cern, en Suisse, laissent fortement penser que nous avons trouvé le boson de Higgs, la particule qui donne une masse aux autres.
Si la façon dont se désintègre cette particule en d’autres particules est conforme à ce que nous attendons, ce sera une preuve forte du modèle standard de la physique des particules, la théorie qui explique toutes nos expériences jusqu’à présent.

C’est un résultat important qui devrait valoir à Peter Higgs un prix Nobel.
Mais d’un autre point de vue, c'est dommage parce que les grandes avancées de la physique sont venues d'expériences ayant donné des résultats que nous n'attendions pas.
C’est pour cela que j'avais fait le pari avec Gordon Kane de l'université du Michigan que la particule de Higgs ne serait pas trouvée.

Il semble bien que j'aie perdu 100 dollars. »

http://www.futura-sciences.com/fr/ne...on-pari_39862/

[invite8624612]

pourquoi un photon n'a t-il pas de masse ? ça semble inconcevable, qu'une chose n'ait pas de masse.
je sais, certains matheux envisagent des masses négatives. c'est leur problème.
mais si absence de masse, ça veut dire quoi ? que ce photon est un simple concentré de quelque chose ? un mur de la lumière ?
je sais je suis conne, et mes questions sont assorties.
mais vous non plus n'êtes pas nés avec la science infuse. Pas vrai ?
Un prof demande toujours si y a des questions, non ?

[invite8624612]

Dans une flamme il peut y avoir deux types de rayonnements : d'une part un spectre continu avec un maximum qui se décale vers le bleu quand la température augmente (c'est comme cela qu'on peut voir que la flamme du gaz de ville ou du butane est plus chaude que celle d'un feu de papier) et éventuellement un spectre de raies (longueur d'onde fixe) si elle contient des atomes dont la chaleur va exciter une transition électronique. C'est pourquoi quand on jette du sel dans une flamme elle devient jaune vif le sodium émettant deux longueurs d'onde très proches dans le jaune.

bonsoir

vous devez vous tromper.
la flamme d'un feu de papier est dans la gamme des températures basses, car jaune
tandis que celle du gaz, bleue, est bien plus chaude.

mais ce qui m'intéresse, c'est la cause de ces couleurs.
pourquoi la combustion du gaz émet des ondes bleues et non pas pas jaunes.
là vous n'avez que tourné autour du pot ?

[invite8624612]

Bj rà toi,
La musique n'est pas de l'énergie !
Par contre le "déplacement" d'un son ( quel qu'il soit) à besoin d'énergie !
C'est pas tout à fait pareil !!

Et SI ma tata en avait ..ce serait mon tonton !

C'est pas parce que TU a "tellement envie" que FORCEMENT c'est comme cela.

J'ai ENVIE de ne plus lire d'ineptie sur FUTURA...et pourtant il y en a toujours !!,
(que j'ai envie...ou pas !!)

A+

vous êtes vous vraiment penché sur le sujet ?
car je ne vois pas ce que tata et tonton ....
un note de musique est une vibration. et elle doit avoir une longueur d'onde, un peu comme l'onde issue d'un tremblement de terre se propage en oscillant dans l'eau. si les molécules d'eau se "collent" à cette onde, pour donner une sinusoïdale dont la tête va aller défoncer la côte, c'est bien qu'il s'agit d'énergie, non ? sinon, c'est quoi d'autre ?

[jacquolintégrateur]

bonsoir

vous devez vous tromper.
la flamme d'un feu de papier est dans la gamme des températures basses, car jaune
tandis que celle du gaz, bleue, est bien plus chaude.

mais ce qui m'intéresse, c'est la cause de ces couleurs.
pourquoi la combustion du gaz émet des ondes bleues et non pas pas jaunes.
là vous n'avez que tourné autour du pot ?

Bonjour
La flamme du gaz est transparente à son rayonnement (quand le bruleur est correctement réglé !!): la lumière qu'elle émet est due aux raies les plus intenses fonction de la température (donc des états d'excitation des atomes présents). En l'occurance, la couleur de la flamme du gaz est due, pour l'essentiel, à une raie du carbone. La flamme du papier contient beaucoup de particules (de carbone, de cendre provenanr des matières minérales contenues dans le papier et autres impuretés). En conséquence, elle rest opaque à son rayonnement et rayonne, donc, à peu près comme un corps noir à la température de combustion du papier (de l'ordre de 800 à 1000 °c), ce qui correspond à un max d'émission dans le jaune (et l'infra-rouge mais on ne le voit pas!!)
Cordialement

[invite8624612]

purée, je me demande où je vais trouver une explication correcte.
c'est désespérant.
ou alors y en a pas encore.
je veux comprendre ce qui détermine la longueur d'une onde. c'est quand même simple. non ?
y a pas de réponse pour le moment ?

[JPL]

Inutile de se fatiguer : casiope ne comprend rien.

[ansset]

si casiope peut comprendre qu'il y a à la fois rayonnement ( type infra rouge ) donc non visible mais qui chauffe et emission visible !!

[JPL]

vous devez vous tromper.
la flamme d'un feu de papier est dans la gamme des températures basses, car jaune
tandis que celle du gaz, bleue, est bien plus chaude.

A compris de ma réponse l'inverse de ce que j'ai dit.

[ansset]

question pour casiope.
est-ce que les plaque chauffantes modernes ( pyrolise par ex ) envoient du "bleu" ???

[inviteccac9361]

purée, je me demande où je vais trouver une explication correcte.
c'est désespérant.
ou alors y en a pas encore.
je veux comprendre ce qui détermine la longueur d'une onde. c'est quand même simple. non ?
y a pas de réponse pour le moment ?

simplement, il y a deux sources d'émission dans le cas d'une flamme.

1. Le rayonnement du corps noir (gris ici en l'occurence).

3 - Le corps noir
Le corps noir est un corps émissif idéal pour lequel al = 1 quelque soit l.

C'est donc l'absorbeur parfait.
Si le corps noir est à une température d'équilibre T, la puissance qu'il absorbe est égale à la puissance qu'il émet.
Le corps noir est donc également un émetteur parfait, c’est-à-dire qu’il réémet toute la puissance qu’il reçoit.

Attention : les longueurs d’onde du rayonnement reçu et du rayonnement émis ne sont pas forcément les mêmes ; un corps éclairé par le soleil (donc dans le visible) réémet à température ambiante (donc dans l’infrarouge).

Il s'agit d'un corps purement fictif permettant d'obtenir les lois de base du rayonnement thermique.
En thermodynamique classique, l'équivalent est le gaz parfait que l'on étudie en premier lieu avant d'étudier les gaz réels.

http://physique-eea.ujf-grenoble.fr/...rps%20noir.pdf

A savoir que les longueurs d'ondes pouvant se présenter dans le spectre dépendent de la température des atomes, puisque les ondes sont émises suite aux variations de position des atomes, et plus précisément des couches electroniques de ces atomes dans le materiaux.
La température étant une manifestation du mouvement de ces atomes. (ou l'inverse mais ça n'a pas d'importance).

2. Les émissions de raie liées à l'exitation des atomes au voisinage de la flamme.

Lorsqu'un métal sous forme de sel est placé dans une flamme assez chaude, celui-ci absorbe de l'énergie puis la restitue sous forme de lumière.
Si la lumière émise appartient au domaine du visible, nous observons une couleur.
D'autres métaux peuvent émettre dans le domaine de l'ultra-violet mais nous ne le voyons pas.

La couleur de la flamme n'est pas reliée à la couleur de la solution du sel métallique.
Par exemple, la solution de sulfate de cuivre est bleu et sa couleur de flamme est verte.
De nombreux ions métalliques donnent des solutions colorées (cobalt, nickel, fer...) mais n'ont pas de couleur de flamme.

Cette expérience peut être utilisée pour montrer que les électrons des atomes sont placés sur des niveaux ayant une énergie bien déterminée et pas n'importe comment.
Lors de l'excitation par la chaleur, les électrons passent des niveaux stables à des niveaux instables (plus hauts en énergie).
En se désexcitant, ils retournent à leur niveau d'origine et émettent un photon (lumière) d'une longueur d'onde bien précise (couleur).

On dit que le spectre d'émission atomique est un spectre de raies ou discontinu car il ne contient que certaines couleurs et non pas toutes les couleurs, par opposition au spectre de rayonnement du corps noir comme dans l'expériences des étincelles.
Ceci peut illustrer le modèle théorique de l'atome décrit par Niels Bohr.

http://scienceamusante.net/wiki/inde..._color%C3%A9es

[Deedee81]

Salut,

Encore un essai, enfin, bon, on verra

je veux comprendre ce qui détermine la longueur d'une onde. c'est quand même simple. non ?

Je suppose que ta question précise est "pourquoi une onde donnée émise lors de la combustion à telle ou telle longueur d'onde". La réponse peut être très vaste mais je vais faire court :
- Lors des transitions d'états dans les systèmes, correspondant à des énergies différentes, la différence d'énergie peut être émise (ou absorbée) sous forme de rayonnement de longueur d'onde précise correspondant à cette énergie.
- Les transitions habituelles dans les corps (gazeux ou pas, chaud ou froid,...) sont :
-- Les vitesses de translation (quantifiée dans un système fini)
-- Les vibrations moléculaires ou atomiques (dans un réseau)
-- Les rotations moléculaires (molécules dissymétriques)
-- Les transitions électroniques dans les molécules ou les atomes

Selon la température, les chocs plus ou moins violents entre atomes vont excité les atomes/molécules permettant ensuite une transition radiative. Par exemple, à température ambiante, on a surtout, pour les gaz, des transitions de vitesses de translation et de rotation (et parfois de vibration) et les solides surtout des vibrations. La gamme d'énergie correspond à la longueur d'onde infra-rouge. Aux fortes températures, la combustion, on a aussi des émissions électroniques (en particulier du fait des réarrangements moléculaires puisqu'il y a réaction chimique). La gamme d'énergie va de l'infra-rouge à la lumière visible (grosso modo). Des corps extrêmement froids émettent dans les microondes et ceux extrêmement brûlant (feu nucléaire) émettent jusque dans le gamma.

La répartition des énergies / longueur d'onde se calcule par la physique statistique + d'autres ingrédients (comme la mécanique quantique, par exemple).

J'espère que ça répond au moins partiellement à ta question.

[mach3]

pourquoi un photon n'a t-il pas de masse ? ça semble inconcevable, qu'une chose n'ait pas de masse.
je sais, certains matheux envisagent des masses négatives. c'est leur problème.
mais si absence de masse, ça veut dire quoi ? que ce photon est un simple concentré de quelque chose ? un mur de la lumière ?
je sais je suis conne, et mes questions sont assorties.
mais vous non plus n'êtes pas nés avec la science infuse. Pas vrai ?
Un prof demande toujours si y a des questions, non ?

On modélise le photon comme n'ayant pas de masse car celui ci se déplace à la vitesse limite c, vitesse ne pouvant être atteinte par des objets massifs. En effet l'énergie nécessaire pour accélérer un objet massif jusqu'à la vitesse de la lumière est infinie, alors qu'un photon n'a qu'une énergie finie, signe d'une masse nulle. Evidemment, du point de vue expérimental on ne peut pas prouver la nullité de cette masse (il y a des incertitudes sur toute mesure). Le fait que le photon ait une masse entrainerait toute une série d'effets spécifiques qui sont pour l'instant non observés avec la précision actuelle des mesures (c'est pourtant pas la volonté qui manque). Cela fixe la masse du photon en deçà de 10^-40 kg (si je me souviens bien), si elle était un poil plus élevée, on aurait remarqué un effet significatif lors de certaines expériences particulières.
On considère donc que le photon a une masse nulle jusqu'à preuve du contraire parce que cela fonctionne (comprendre : le modèle qui postule une masse nulle permet de faire des prédictions exactes).
Et non cela n'est pas inconcevable étant donné que le concept de masse en physique moderne n'est pas vraiment celui de la vie de tous les jours (qui est d'ailleurs allégrement confondu avec le poids...), et de toutes façons on s'en moque que cela soit inconcevable (pour certaine personnes) étant donné que cela marche (ces personnes peuvent d'ailleurs postuler que le photon a une masse de 10^-41kg si cela leur chante, cela n'est pas génant).

m@ch3

[Deedee81]

Salut,

Au fait, un petit conseil.

je sais je suis conne, et mes questions sont assorties.

Faut pas être aussi négatives que certaines masses

Les questions, ça ne pose jamais de problème (sauf si c'est strictement hors chartre du genre "qui va gagner les prochaines élections communales en Belgique ?" ). Il y a de tous sur Futura (autant sur le niveau, les compétences par disciplines, on est toujours ignorant dans un domaine ou l'autre, que pour les questions : simples ou complexes, sérieuses ou signe de curiosité, naïves ou pointues, ... etc... ...).

C'est plutôt les affirmations (sans connaissance appropriée), le langage ou l'attitude qui peut poser problème. Des messages comme tous ceux que tu as posés dernièrement ne posent aucun problème C'est normal, on doit tous trouver ses marques. On a tous été nouveaux dans cette mini société qu'est Futura. Alors j'espère qu'il y aura une bonne continuation.

[obi76]

Bonjour,

bonsoir

vous devez vous tromper.
la flamme d'un feu de papier est dans la gamme des températures basses, car jaune
tandis que celle du gaz, bleue, est bien plus chaude.

mais ce qui m'intéresse, c'est la cause de ces couleurs.
pourquoi la combustion du gaz émet des ondes bleues et non pas pas jaunes.
là vous n'avez que tourné autour du pot ?

qu'on en finisse : le jaune c'est le chauffage des suies (donc des résidus de combustion carbonés trop riche) qui rayonnent comme un corps noir. Le bleu c'est la recombinaison des ions OH.

Maintenant, lisez attentivement ce que j'ai dis, comprenez-le et arrêtez de rappliquer et dire que tout le monde a tort puisque vous ne comprenez pas un traître mot des réponses que l'on vous donne (du moins vous ne cherchez pas a les comprendre, et vous permettez de juger des réponses que vous ne comprenez pas)....

[Nicophil]

Bonjour,

je veux comprendre ce qui détermine la longueur d'une onde.

La température c'est l'agitation des molécules: les électrons (dont l'inertie est infime) vibrent à des fréquences plus ou moins élevées, provoquant des ondes de champ électromagnétique, de célérité c dans le vide et de longueurs d'onde inversement proportionnelles à la fréquence des vibrations qui les ont créées.

Par ailleurs, oui: toute onde (sonore, électromagnétique, etc.) transporte de l'énergie sans transport de matière.

[obi76]

Bonjour,

là, on est en plein hors sujet. La question initiale concerne les avancées récentes en physique, pas des choses résolues depuis bien longtemps. Si casiope veut en savoir plus là dessus, elle doit ouvrir une nouvelle discussion pour poser la question. Je supprime tous les messages portant sur la couleur d'une flamme dans cette discussion dorénavant. Revenons-en à la question initiale

Pour la modération,

[Paraboloide_Hyperbolique]

pourquoi un photon n'a t-il pas de masse ? ça semble inconcevable, qu'une chose n'ait pas de masse.
je sais, certains matheux envisagent des masses négatives. c'est leur problème.
mais si absence de masse, ça veut dire quoi ? que ce photon est un simple concentré de quelque chose ? un mur de la lumière ?
je sais je suis conne, et mes questions sont assorties.
mais vous non plus n'êtes pas nés avec la science infuse. Pas vrai ?
Un prof demande toujours si y a des questions, non ?

Un objet sans masse peu paraître contre-intuitif, mais il en est ainsi du photon dans le cadre de nos théories actuelles (relativité et mécanique quantique). L'explication du modèle standard est que le photon n'interagit pas avec le champ de Higgs (qui est encore hypothétique à l'heure où j'écris ces lignes).

Attention: les expressions "mur de lumière", "concentré de", telles que vous les employez n'ont pas de sens physique.