Question sur les interférences

[invitef47010ed]

Bonjour,
J'ai eu récemment mon cours sur les interférences et je me posais quelque question:
D'après notre modèle théorique on peut obtenir des interférences avec n'importe quelle onde...
Et avec des ondes sonores c'est possible? Si on place un haut parleur qui émet sur une seule fréquence devant des trous d'Young, est ce ce qu'on obtient des interférences? Et si on émet dans la gamme de féquence audible (20 Hz à 20 KHz) qu'est ce qu'on entendrait en sortie?

De même, d'après la dualité onde-corpuscule, on peut considérer les particules élémentaires comme des ondes. Est ce qu'il est possible d'obtenir des interférences avec des électrons par exemple?

Merci
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[invite88ef51f0]

Salut,
Oui !

Oui, on peut obtenir des interférences avec des ondes sonores, c'est même plus simple qu'avec la lumière. Par exemple, certains casques anti-bruit marchent par interférence destructive : ils captent le son environnant et renvoient le même en opposition de phase.

Et oui, on peut faire interférer des électrons. C'est encore plus dur, car la longueur d'onde est plus petite que pour la lumière, mais c'est tout à fait possible. D'ailleurs, la dualité onde-corpuscule est bien montrée par le fait qu'on peut faire interférer un seul électron avec lui-même.

[invitef47010ed]

Merci, l'exemple du casque anti bruit m'intrigue un peu... Avec les ondes lumineuses il est absolument nécessaire que les deux (ou trois etc...) ondes soient issues de la même source pour qu'elles puissent interférer, ce n'est pas nécessaire pour les ondes sonores?

Quel type de dispositif est utilisé pour faire interférer un électron avec lui même? A front d'onde (Type trous d'Young) ou à division d'amplitude (Type interféromètre de Michelson)? Même si je doute qu'il existe des miroirs capables de laisser passer qu'une partie de l'électron...

[f6bes]

Bjr eogan...
Il n'y a pas utilité que la source soit unique pour interférer.
En radio ,(ondes électromagnétques AUSSI) , le fait de mélanger deux ondes différentes donne plusieurs produit résultant: F1 "mélanger" avec F2 donne F1+F2=F3
F1-F2 = F4, avec ensuite tous les "mélanges" pouvant intervenir entre F1, F2, F3, F4 et bien d'autres encore !!

Un Miroir ne laisse pas passer "d'électrons" , peut etre voulais tu dire "photons", mais meme avec des photons
(lumiére visible) ceux çi ne "passent pas à travers " le miroir.Ils sont REFLECHIS par le miroir, sinon tu ne pourrais JAMAIS te voir dans un miroir !!
Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef47010ed]

Merci mais je parlais des miroirs semi réflechissants utilisés dans l'interféromètre de michelson, il laisse passer 50 % de l'intensité lumineuse et en reflète 50 % (comme les miroirs sans teint) . Et je me me demandais si ce type de miroirs existaient pour des électrons...

[invitecaa1450e]

En fait il est bien possible d'obtenir des interférences avec des électrons.
Davisson et Germer ont mis au point une expérience en 1927 qui consistait à bombarder un morceau de cristal de nickel avec des électrons ( il doit etre possible d'avoir plus de détails en faisant une recherche ) et ce schéma équivalait en fait à un dispositif de type fentes d'Young.
Les électrons étaient receuillis sur un écran phosphorescent et ils ont pu observer tres visiblement des franges.
Encore mieux, cette expérience met en évidence le caractère ondulatoire de l'électron seul: la même expérience donne les memes resultats si l'on envoie les electrons un à un.
Amusant non ?

[invited9d78a37]

voila une petite fiche technique d'un piege a son
http://www.univ-pau.fr/ENSEIGNEMENT/...sion2_1999.pdf

[invite40507569]

En fait il est bien possible d'obtenir des interférences avec des électrons.
Davisson et Germer ont mis au point une expérience en 1927 qui consistait à bombarder un morceau de cristal de nickel avec des électrons ( il doit etre possible d'avoir plus de détails en faisant une recherche ) et ce schéma équivalait en fait à un dispositif de type fentes d'Young.
Les électrons étaient receuillis sur un écran phosphorescent et ils ont pu observer tres visiblement des franges.
Encore mieux, cette expérience met en évidence le caractère ondulatoire de l'électron seul: la même expérience donne les memes resultats si l'on envoie les electrons un à un.
Amusant non ?

Cela veut dire qu'un électron interfère avec lui-même. Il en est de même avec les photons. Ils ne se propagent pas en ligne droite et sont donc déviés préférentiellement dans les franges d'interférence. Ne devrait-il pas y avoir une force qui produit leur déviation?

[ClairEsprit]

Cela veut dire qu'un électron interfère avec lui-même. Il en est de même avec les photons. Ils ne se propagent pas en ligne droite et sont donc déviés préférentiellement dans les franges d'interférence. Ne devrait-il pas y avoir une force qui produit leur déviation?

Il n'y a pas de déviation. On ne peut pas interpréter l'expérience en utilisant en même temps le modèle corpusculaire et le modèle ondulatoire de l'électron ou du photon. Il n'y a pas de déviation car il n'est pas correct de considérer l'électron ou le photon comme ayant suivi une trajectoire continue de la source à l'écran. Les franges sont l'illustration de la probabilité de trouver un électron ou un photon à cet endroit si je le mesure (la matérialisation de l'écran est une forme de mesure de position de l'électron ou du photon étendue dans tout le plan de l'écran, c'est à dire une mesure de position pour chaque point de l'écran).

On peut s'entêter à vouloir imaginer une trajectoire entre les points où le corpuscule s'est manifesté lors d'une mesure, mais c'est une croyance personnelle qui n'a rien à voir avec la physique. Ce qui est physique c'est ce qui est observable, et ce n'est que la manifestation de l'interaction entre l'entité physique et son environnement qui est observée; le reste n'est que suputation et imagination que l'on doit laisser de côté si cela n'apporte rien de plus en terme de prédiction, ce qui est le cas de la notion de trajectoire dans le cadre théorique en question.

[invite40507569]

Il n'y a pas de déviation. On ne peut pas interpréter l'expérience en utilisant en même temps le modèle corpusculaire et le modèle ondulatoire de l'électron ou du photon. Il n'y a pas de déviation car il n'est pas correct de considérer l'électron ou le photon comme ayant suivi une trajectoire continue de la source à l'écran. Les franges sont l'illustration de la probabilité de trouver un électron ou un photon à cet endroit si je le mesure (la matérialisation de l'écran est une forme de mesure de position de l'électron ou du photon étendue dans tout le plan de l'écran, c'est à dire une mesure de position pour chaque point de l'écran).

On peut s'entêter à vouloir imaginer une trajectoire entre les points où le corpuscule s'est manifesté lors d'une mesure, mais c'est une croyance personnelle qui n'a rien à voir avec la physique. Ce qui est physique c'est ce qui est observable, et ce n'est que la manifestation de l'interaction entre l'entité physique et son environnement qui est observée; le reste n'est que suputation et imagination que l'on doit laisser de côté si cela n'apporte rien de plus en terme de prédiction, ce qui est le cas de la notion de trajectoire dans le cadre théorique en question.

Sans parler de trajectoire, on observe que les impacts des particules sont plus nombreux dans certaines zones, les franges, lorsqu'il y a deux trous au lieu d'un seul. Les franges étant caractériques des ondes, le responsable de cette ondulation ne peut être qu'une onde dont on connaît la longueur d'onde. Par contre on ne connaît pas sa nature physique, même si, faute de mieux, on l'appelle onde de probabilité. De Broglie pensait qu'il s'agissait d'une onde véritable qu'il appelait onde pilote, dont il ne connaissait d'ailleurs pas la nature. De nos jours on a bien inventé des forces ad hoc, comme les interactions forte et faible dont l'existence est loin d'être prouvée. Au Moyen âge, comme on ne connaissait pas la gravitation, on disait qu'une pierre tombe parce qu'elle est lourde.
On peut très bien supposer que l'onde inconnue entraîne la particule là où elle est plus intense.

[invitea774bcd7]

Grand fan de De Broglie décidément

[ClairEsprit]

Les franges étant caractériques des ondes, le responsable de cette ondulation ne peut être qu'une onde dont on connaît la longueur d'onde. Par contre on ne connaît pas sa nature physique, même si, faute de mieux, on l'appelle onde de probabilité.

Il n'y a pas de responsable de l'ondulation dans le cadre théorique actuel. La nature des concepts que nous utilisons pour décrire le réel couplés avec nos outils mathématiques font que "c'est comme ça".

De Broglie pensait qu'il s'agissait d'une onde véritable qu'il appelait onde pilote, dont il ne connaissait d'ailleurs pas la nature.

Je ne sais pas si De Broglie connaissait les inégalités de Bell et l'expérience D'Alain Aspect. Si oui je pense qu'il n'aurait pas cherché à compléter la MQ à postériori. Si on tient à obtenir une vision différente des choses il convient à mon avis (c'est une opinion personnelle qui n'engage que moi) de réviser de prime abord les concepts et donc de "compléter" ceux-ci à priori.

De nos jours on a bien inventé des forces ad hoc, comme les interactions forte et faible dont l'existence est loin d'être prouvée.

On a inventé ces forces car le besoin existait de décrire des faits expérimentaux qui n'étaient pas encore correctement décrits. Ce n'est pas le cas des histoires qui nous occupent car tout est complètement décrit sans besoin d'onde pilote.

[invite40507569]

Il n'y a pas de responsable de l'ondulation dans le cadre théorique actuel. La nature des concepts que nous utilisons pour décrire le réel couplés avec nos outils mathématiques font que "c'est comme ça".
Je ne sais pas si De Broglie connaissait les inégalités de Bell et l'expérience D'Alain Aspect.

Les inégalités de Bell sont claires comme du jus de chaussette. Quant à Aspect, il est incapable de décrire son expérience de façon compréhensible. Les seuls résultat expérimentaux qu'il donne sont une courbe confirmant la loi de Malus pour un photon unique, c'est-à-dire que la courbe prédite par Bell, en dents de scie, ne correspond pas à la réalité, qui est une sinusoïde, conformément à la loi de Malus.

Si oui je pense qu'il n'aurait pas cherché à compléter la MQ à postériori. Si on tient à obtenir une vision différente des choses il convient à mon avis (c'est une opinion personnelle qui n'engage que moi) de réviser de prime abord les concepts et donc de "compléter" ceux-ci à priori.

Qu'entendez-vous par les concepts? Est-ce l'équation d'évolution de Schrödinger qui "ne se démontre pas"?

On a inventé ces forces car le besoin existait de décrire des faits expérimentaux qui n'étaient pas encore correctement décrits. Ce n'est pas le cas des histoires qui nous occupent car tout est complètement décrit sans besoin d'onde pilote.

Les forces sont censées disparaître en physique moderne, non seulement en mécanique quantique mais aussi en relativité générale. En réalité, elles réapparaissent sous la forme du potentiel, électrostatique, gravitationnel ou autre.
Or, qu'est-ce qu'une force, sinon la dérivée du potentiel, à un coefficient près?

[ClairEsprit]

Les questions abordées sortent du cadre de ce fil. Ce que je veux dire c'est que si dans un cadre théorique donné, il manque un modèle pour décrire certains effets, il faut l'introduire, indépendamment du fait qu'on veuille ou non s'en passer dans un autre cadre théorique.En revanche rien ne sert de surcharger une théorie déjà satisfaisante uniquement pour combler des manques d'ordre philosophique.

Quand je parle de concepts je parle bien de choses qui ne se démontrent pas, mais de choses bien plus basiques que l'équation de Shrödinger, telles que l'espace, le temps, l'énergie, l'onde, la matière, la masse, etc... Je ne suis pas sûr qu'il existe un ensemble de concepts différent de celui qu'on utilise actuellement qui permette de décrire le réel de façon plus satisfaisante philosophiquement parlant, ou de saisir plus de choses expérimentalement observables, mais je pense que si l'on veut se faire une autre image de ces phénomènes que ceux apportés par la MQ contemporaine il faut utiliser un autre ensemble de concepts que ceux utilisés actuellement.

[invite88ef51f0]

De nos jours on a bien inventé des forces ad hoc, comme les interactions forte et faible dont l'existence est loin d'être prouvée

Euh... par curiosité, pour vous on est en quelle année ? Si votre réponse se situe dans les années 1930 plutôt que 2000, ça expliquerait beaucoup de choses... Vous savez, la physique nucléaire et la physique des particules ont beaucoup évolué depuis les 75 dernières années.

Les inégalités de Bell sont claires comme du jus de chaussette

Peut-être pour vous, mais ça n'empêche pas les chercheurs d'en tirer beaucoup.