Bonjour à tous. Nous savons que la lumière ne peut se propager plus vite que sa vitesse dans le vide, ce qu'on note en général par c.
Par simple curiosité, et sachant que dans les milieux transparents la vitesse de la lumière est réduite, mais quand même considérable, je me demande s'il existe une vitesse minimale.
Existe t-il une loi physique indiquant qu'aucun matériau transparent ne peut transporter la lumière en dessous d'une vitesse "critique" ?
On trouve des chercheurs qui cherchent ; on cherche des chercheurs qui trouvent !
Il n'y a pas de vitesse minimale. Par des expériences très sophistiquées dont j'ai oublié le détail des physiciens sont même arrivés à la rendre presque immobile... durant une brève durée. Si quelqu'un se souvient de ces expériences il pourra suppléer à ma mémoire défaillante.
Edit
http://www.futura-sciences.com/scien...-ralenti-2880/
et un mécanisme différent avec les explications nécessaires pour ne pas faire d'erreurs de compréhension :
http://www.futura-sciences.com/scien...-ficelle-7132/
Dernière modification par JPL ; 23/12/2016 à 17h33.
Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac
La vitesse minimale par rapport à un référentiel est nulle, sans limite de durée.
C'est le cas pour toute vitesse structement inférieure à c.
Dernière modification par Amanuensis ; 23/12/2016 à 17h31.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
La vitesse de groupe si c'est de cela dont on parle peut être nulle.
Complexe aussi ^^
Merci pour vos réponses, mais ma question initiale était plus simpliste...
On trouve des chercheurs qui cherchent ; on cherche des chercheurs qui trouvent !
Bonjour !
Je ne connais pas de formule comme celle que vous demandez, mais j'aimerais élargir un peu, peut-être que ça vous apportera une autre réponse ?
On sait que la lumière est déformée par l'espace temps, de ce fait on pourrait peut être dire dans les cas extrêmes qu'elle est immobile à un endroit ou encore qu'elle dépasse sa vitesse maximale à un autre. Si on la regarde d'un point de vue extérieur... Non ? Selon le référentiel choisi.
Lorsque l'espace-temps (se représenter une grille même si c'est pas la meilleure façon) est étiré à cause de la gravité lors du passage à proximité d'un "objet", la lumière met autant de temps à parcourir une plus grande distance, c'est sa "vitesse pour parcourir une case de la grille" qui reste constante ! Après tout, le vide, on peut dire qu'il correspond à une "case moyenne sans objet".
A quel point cela peut-il être la cas ...pour moi on ne peut pas savoir vu qu'on ne connaît pratiquement rien de l'univers (même si on en connaît beaucoup plus qu'avant).
Non, désolé c'est faux. Et que veut dire lumière déformée ?Envoyé par Rachel.D
Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac
Ah oui pardon, le terme "lumière déformée" n'est pas juste c'est vrai ! J'entendais par là qu'elle réagit à l'étirement de l'espace temps.
Et donc elle ne pourra pas être immobile ? Ce n'est pas ce qui se passe dans un trou noir, ou une hypothèse de ce qu'il s'y passe ?
Salut,
Comme signalé plus haut, si la lumière traverse un milieu transparent matériel, elle va moins vite que c et donc il existe toujours un référentiel où elle est immobile comme pour tout objet se déplaçant moins vite que c.
Mais cela n'a rien à voir avec les déformations de l'espace-temps et tout ça.
Non, dans un trou noir, la lumière se déplace toujours à c. D'une part un trou noir c'est essentiellement du vide (sauf pour la petite quantité de matière qui continue à tomber dessus). Ensuite, le principe d'équivalence implique qu'en tout point il existe un référentiel local (dans un "petit" voisinage du point) où la relativité restreinte s'applique (les référentiels "chute libre"), donc que la lumière a sa vitesse limite c.
Attention, les trous noirs ça reste extrêmement contre-intuitif. Gaffe aux raisonnements avec. Je conseille l'usage des diagrammes de Penrose pour bien visualiser ce qui se passe dans diverses situations.
https://fr.wikipedia.org/wiki/Diagra...Penrose-Carter
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Je constate que j'avais trop de lacunes pour ne pas voir que je ne pouvais pas me lancer dans ce sujet ! Merci pour les infos je vais m'y mettre
mais en pratique, est-ce que c'est possible de fabriquer un matériau transparent, disons une plaque épaisse d'un mètre, allumer un lampe d'un côté de la plaque et devoir attendre, disons une heure pour la voir s'allumer de l'autre côté? et un an? un siècle?
Salut,
On sait ralentir la lumière très fortement (voir l'arrêter). J'avais lu ça avec les condensats.
Mais on ne sait pas le faire sur de telles distances (les condensats c'est tout petit, de l'ordre du centimètre) et pas sur de cette durée (le record est une vitesse de quelques centimètres par seconde, moins vite qu'un humain qui marche !) et la lumière arrêtée ce n'est qu'un bref instant (je ne connais pas la durée, peut-être dans les liens de Jpl plus haut).
Avec les progrès dans les métamatériaux (où on joue sur les constantes diélectriques et paramagnétiques, et donc sur la vitesse) ça viendra peut-être un jour.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Suite (plus en contexte avec la citation).
Dans l'eau, la lumière va a environ à 200000 km/s. Donc en se déplaçant à cette vitesse, on verrait la lumière se déplacer tout doucement.
Mais :
- là non plus on ne sait pas faire (avec des objets macroscopiques, comme une fusée par exemple)
- il faudrait avoir une sacrée épaisseur d'eau car passer à coté de (disons) un mètre d'eau, à cette vitesse, ça dure vraiment pas longtempsA nouveau on a un problème de duirée.
Et comme l'eau absorbe la lumière (plus rien au bout de quelques dizaines de mètres) ça ne marcherait pas bien.
Bref, c'est pas évident en pratique.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Est-ce qu'il y a un lien entre vitesse de la lumière dans un matériau et absorption? ce qui fait qu'il y aurait une vitesse minimale pratique, en-dessous de laquelle le matériau ne serait pas assez transparent pour que la lumière le traverse en quantité détectable.
A priori non.
Il existe des verres, utilisés dans les fibres optiques, avec un très haut degré de transparence et de fort indices de réfraction (donc une vitesse de la lumière assez faible).
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Se focaliser sur la lumière visible qui ne constitue qu'un tout petit aspect de la lumière ne va pas éclairer nos lanternes.
Un matériaux est transparent ou non à "la" lumière selon sa longueur d'onde, par exemple.
Salut,
Oui, en effet. On peut généraliser tout ce qui a été dit pour toute longueur d'onde. Si ce n'est qu'on peut "jouer" pas mal avec les grandes longueurs d'ondes, notamment les ondes radios avec les métamatériaux.Se focaliser sur la lumière visible qui ne constitue qu'un tout petit aspect de la lumière ne va pas éclairer nos lanternes.
Un matériaux est transparent ou non à "la" lumière selon sa longueur d'onde, par exemple.
Par contre, dans le domaine X et gamma, je ne pense pas qu'on puisse fort ralentir la "lumière". Les indices de réfraction sont proches de 1. Et il est même difficile de fabriquer des miroirs (on utilise par exemple des réseaux fonctionnant en mode "rasant").
Mais il y a constamment des progrès, comme ici par exemple :
http://www.futura-sciences.com/scien...-rayons-x-530/
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Je dirais oui mais la relation est compliqué. La vitesse de la lumière dans un matériau, c'est la partie réelle de l'indice et l'absorption c'est la partie imaginaire. Les deux sont liés par Kramers-Kronig mais c'est une transformée de Hilbert donc hautement non-local en fréquence (la partie imaginaire à une fréquence donnée dépend de la partie réelle à toutes les fréquences).
Salut,
Ah tiens, là j'ai appris quelque chose.
Pour info :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Relati...Kramers-Kronig
Et en effet ce n'est simple.
Merci coussin.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour,
Je découvre les métamatériaux et donc la possibilité d'indice négatif.
un plasma serait un metamateriau d'après https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9tamat%C3%A9riau
Un plasma présenterait-il un indice de réfection négatif quelque soit la fréquence qui le traverse ou y a t il des conditions pour qu'il réagisse ainsi?Les milieux dits « main gauche » ou à « indice de réfraction négatif » ont été théorisés en 1967 par Victor Veselago. Ils nécessitent une perméabilité et une permittivité négatives simultanément. Longtemps, cette double condition a été difficile à réaliser, même si l'on connaissait de longue date des milieux présentant une permittivité négative (par exemple les plasmas).
quelles sont en gros les conditions (fréquence? T° ?) pour q'un plasma soit un métamatériau ?
lire indice de réfraction et non de "refection"...
Salut,
Je vais être honnête : je ne sais pas. Mais vu les propriétés exotiques des plasmas (*) cela ne me surprendrait pas.
(*) j'avais vu ça lorsque je m'étais intéressé à la fusion controlée.
Espérons qu'un spécialiste passe par là
Tu as été un poil de te retrouver dans les perleslire indice de réfraction et non de "refection"...
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Avis aux spécialistes des plasmas alors.
Depuis mon précédent post, j'ai découvert qu'un plasma présente un epsilon négatif mais un mu positif.
Il y a une notion de pulsation de plasma wp, qui est fonction du nombre d'électrons en jeu dans le plasma.
En première approche: en dessous de cette pulsation wp, le plasma est réfléchissant et au dessus de cette pulsation wp, il est transparent.
Par contre je ne sais toujours pas dans quelle gamme de fréquence par rapport cette pulsation wp de plasma, l'epsilon négatif se manifeste ?
La logique voudrais que se soit au dessus de wp, lorsque le plasma est transparent mais je n'en ai pas la confirmation, ou peut être dans la transition de mode ?
J'en profite pour reposer une question, dont je n'ai pas eu de réponse : si comme je l'avais remarqué (merci wiki), le plasma (mélange électroionique), pouvait être maintenu dans sa phase "métamatérielle", leJe vais être honnête : je ne sais pas. Mais vu les propriétés exotiques des plasmas (*) cela ne me surprendrait pas.
(*) j'avais vu ça lorsque je m'étais intéressé à la fusion controlée.
Espérons qu'un spécialiste passe par là<0 devrait faire en sorte que la loi de Coulomb, agisse de façon à rapprocher les particules de même charge ! Alors qu'habituellement, elles se repoussent !
F=
Donc si q=q', alors si
Bah justementAvis aux spécialistes des plasmas alors.
Dans la loi de Coulomb, c'est epsilon0 pas epsilonr. C'est dans le vide. Si vous souhaitez étudier l'interaction entre deux charges elles-mêmes plongées dans un milieu matériel, vous ne pouvez pas appliquer la formule de la loi de Coulomb. C'est un problème à part entière. Par exemple, deux charges plongées dans un plasma mène à une interaction écrantée avec une longueur de Debye, etc...
Merci coussin
Heu, là je comprends pas ? Si j'ai mis epsilonr, c'est justement, parce que c'est relatif au milieu matériel, dans lequel, j'effectue ma "correspondance de Coulomb", je n'ai pas (à ma connaissance), vu que cette loi ne pouvait s'appliquer aux milieux matériels (tels que les plasmas), le epsilonr permet (en tout cas, je ne l'ai pas inventé, c'est sûr), de calculer une approximation du champs électrique, régnant dans un milieu matériel (le r c'est justement pour ça que ça a été utilisé, c'est pour définir l'indice relatif à un milieu matériel = son coeff diélectrique).
Maintenant :
Là, d'accord, je comprends que le problème est spécifique ... néanmoins, un epsilonr < 0 doit bien avoir quelques conséquences ... même dans un calcul prenant en compte tous les paramètres, non ?Si vous souhaitez étudier l'interaction entre deux charges elles-mêmes plongées dans un milieu matériel, vous ne pouvez pas appliquer la formule de la loi de Coulomb. C'est un problème à part entière. Par exemple, deux charges plongées dans un plasma mène à une interaction écrantée avec une longueur de Debye, etc...
Puisque epsilonr caractérise les diélectriques, donc je me doute que c'est pas si simple, mais effet y a-t-il (même si c'est + compliqué que ça, et savoir si cette caractéristique a un impact dans les tokamaks ou autre stellarator ... ? Perso j'en suis quasiment sûr, sauf si tu me dis que c'est insignifiant ... mais alors ?) ? Au moins pour savoir si cette caractéristique influe sur la montée en régime "fusion thermonuke" (je parle du régime transitoire, puisque justement, on arrive pas à le maintenir, à cause des disruptions du plasma, mais je pensais naïvement ?, que ce epsilonr < 0 était l'un des facteurs pouvant empêcher ces disruptions ...)
++
Salut,
Pour expliquer de manière simple.
Prend deux protons éloignés, avec plein de plasma entre les deux, alors ce sera le epsilonr qui intervient (et qui ici est négatif)
Prend deux protons très proches (*), sans rien entre eux, alors c'est epsilon0 qui intervient. Il n'y a pas de milieu matériel entre les deux pouvant influencer leur répulsion coulombienne
Et entre les deux (**), c'est ..... compliqué.
(*) et pour la fusion c'est évidemment ce cas qui est important
(**) et ce cas est capital pour l'étude des propriétés dynamiques du plasma. Un sujet extraordinairement complexe mais indispensable dans le cadre de la fusion controlée.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Ok ! Je comprends, je ne pensais pas à epsilon0, dans ce cadre (car je pensais juste à l'amorce d'un rapprochement électrostatique, un peu particulier, puisque attractif pour des charges de même signes), puisqu'évidemment si les 2 protons sont très très proches ... bah oui, c'est du vide entre les 2 d'où le epsilon0, et j'aurai du y penser à cause du Debye et de l'écrantage cité par coussin ! Merci, j'ai compriset donc, il faut des distance en Fermi pour ça (vu que c'est des protons) et l'écrantage agit plutôt à l'échelle de l'atome (enfin ici vu que c'est un plasma, ça doit être fort compliqué ...)
Mais alors juste une dernière question (pour être au clair) : Quand 2 protons dans le plasma (donc assez éloignés pour prendre en compte l'effet epsilonr < 0) se rapprochent ... ne serait-il pas possible (je connais pas les ordres de grandeurs ici ?) d'utiliser cette forme d'impulsion (car ils se rapprochent quand même si j'ai bien compris ? Et donc accélèrent l'un vers l'autre, un minimum, n'est-ce pas ?) pour l'amplifier pour provoquer une température locale suffisante à surpasser la barrière coulombienne ? Je pense à une sorte de coup de pousse dirigé (genre laser impulsionnel), du genre des accélérateurs laser/plasma (qui il me semble sont particulièrement prometteurs, surtout en terme de densité d'énergie pour un encombrement minimal)
Voilà, j'arrête là le HS
++
Je ne sais pas si ça serait possible, mais ça serait certainement fort compliqué.Mais alors juste une dernière question (pour être au clair) : Quand 2 protons dans le plasma (donc assez éloignés pour prendre en compte l'effet epsilonr < 0) se rapprochent ... ne serait-il pas possible (je connais pas les ordres de grandeurs ici ?) d'utiliser cette forme d'impulsion (car ils se rapprochent quand même si j'ai bien compris ? Et donc accélèrent l'un vers l'autre, un minimum, n'est-ce pas ?) pour l'amplifier pour provoquer une température locale suffisante à surpasser la barrière coulombienne ? Je pense à une sorte de coup de pousse dirigé (genre laser impulsionnel), du genre des accélérateurs laser/plasma (qui il me semble sont particulièrement prometteurs, surtout en terme de densité d'énergie pour un encombrement minimal)
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Eh bien c'est la cas. La formule qq'/epsilon0 r² ne s'applique qu'au cas de deux charges dans le vide. On ne peut pas remplacer epsilon0 par un epsilonr pour l'appliquer à un milieu matériel (sauf peut-être cas très particulier; il faudrait d'abord que la "taille" des charges soit grandes devant la taille de la cellule d'homogénéisation utilisée pour obtenir un epsilonr. Impossible pour des charges élémentaires, peut-être applicable à deux objets macroscopiques chargés).
