Interaction electromagnétique l'origine de son unification

[invite2c6a0bae]

Desolé, j'ai completement decroché la discution. Apparament , on ne parle pas de l'experience photo electrique !!!!

Pouvez vous posez les acquis de cette discution et vos questions qui restent....

Je suis completement largué

merci.
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[invitec913303f]

Non rassure toi, la discussion va un peut partout. En fait la dernièrement comme tu la sait, on parlait de l'interaction de la lumière sur l'électron. Mais la discussion est loin détre fini car j'ai une tonne de question à poser. J'aispaire qu'on voudra bien me répondre. Par la suite, le sujet concerne l'effet photo électrique, pourquoi un électron est seulement éjecter qu'en fonction d'une certaine longueurs d'onde. Maintenant, ma dernière question concerne les propriétées physique des rayonement dit électromagnétique. L'intensité et la longueurs d'onde, deux facteur physique qui gouverne ce phénomène. En effet, comme nous avons parlé précedement de l'effet photo électrique, je me suis interogé pourquoi l'intensité ne modifie en rien, l'émission d'électron lorsque qu'un certain matériaux est exposer a une longueurs d'onde précise. Il reste encore pas mal de question don't j'aimerai avoir la réponce. Chère ami, j'aispaire avoir résumer corectement la discussion. En tout cas une chose est certaine, la nature nous réserve encore beaucoup de choses a cerner.
Bien cordialement
floris

[invitec913303f]

Ainsi je répete ma dernière petite question, la constante de planck corespond bien à la quantité de mouvement MINIMUM qu'un électron soumis a une radiation peut acérir???? Ese bien cela???? Je pose cette question parce que je veus que les choses soit claire pour que je puissa avencer dans mes questions. Merci a vous tous pour votre chompréension.
Floris

[mach3]

la constante de planck n'est qu'un coefficient entre l'energie et la frequence, rien a voir avec une quantité de mouvement qui n'a d'ailleurs pas la meme dimension (kg.m.s^-1 pour p=mv, h constante de planck est en J.s)

[invite8c514936]

Considère une radiation de fréquence f. La constante de planck h, multipliéee par f, donne l'énergie d'un photon de cette radiation, donc l'énergie minimum que peut fournir la radiation au cours d'une interaction. D'autre part, h divisé par la longueur d'onde donne la quantité de mouvement des photons.

[invitec913303f]

Merci a vous deux pour ces explications très claires. Ainsi, ci mes idées sont claires, un électron soumis à une radiation de 1Hz aura une énergie ou une quantité de mouvement équivalente à la constante de planck ???? Mes questions sont peut étre idioi ces très important. Je sait que monsieur planck à réaliser des travaux très fructueux sur le rayonements des corps noirs, mais quelqu'un pourrai t'il me dire exactement comment monsieur planck as t'il trouvé et calculé cette constante? Aussi quand on parle de la fréquence de planck, que cela signifie? Il en est de même pour la longueur de planck? Merci à vous tous? J'aispaire que mes questions ne sont pas trop ennuyant. Bien amicalement a tous.
Floris

[invitec913303f]

Je sait concernant la longueurs de planck qu'il s'agit d'une longueurs minimal, mais quel rapport avec la constante d'énergie mesurer sur un temps de 1s ??? J'aispaire que ma question est pas trop stupide.

[invite8c514936]

un électron soumis à une radiation de 1Hz aura une énergie ou une quantité de mouvement équivalente à la constante de planck ????

Non. Dans une radiation de fréquence 1 Hz, les photons ont une énergie égale (numériquement) à la constante de Planck exprimée en J.s.

Je sait concernant la longueurs de planck qu'il s'agit d'une longueurs minimal, mais quel rapport avec la constante d'énergie mesurer sur un temps de 1s

Aucun (ou presque). La longueur de PLanck est la taille en-deçà de laquelle la gravitation devient quantique. Bon, en fait on ne sait pas faire de la gravitation quantique, mais on sait que les théories de la gravitation que l'on caonnit ne marchent plus telles quelles en dessous de cette grandeur. Elle porte le nom de Planck car elle fait intervenir la cosntante de Planck, mais à part ça ça n'a rien à voir.

J'espère que mes questions ne sont pas trop ennuyeuses

Non non. Si on continue comme ça, de fil en aiguille on va finir par écrire tous ensemble un petit bouquin d'introduction à la physique... En fait, tu devrais peut-être regarder dans un tel bouquin, si tu veux un exposé plus cohérent que cette discussion ! Si tu veux, envoie-moi un message privé en me précisant ton niveau d'étude en maths et en physique, ainsi que le style de bibliothèque à laquelle tu as accès, éventuellement, et j'essaierai de te conseiller un ou deux ouvrages clairs...

[invitea29d1598]

Elle porte le nom de Planck car elle fait intervenir la cosntante de Planck, mais à part ça ça n'a rien à voir.

il me semble qu'historiquement c'est lui le premier à avoir réalisé qu'avec G, c et h tu as des unités naturelles de longueur, temps, etc..

[invitec913303f]

Merci a tous, c'est bien ce que je voullai dire mais je me suis mal exprimer lorsque je parlai du rayonement de 1Hz ayant bien une énergie équvalente à la constante de planck.

"La longueur de PLanck est la taille en-deçà de laquelle la gravitation devient quantique. Bon, en fait on ne sait pas faire de la gravitation quantique, mais on sait que les théories de la gravitation que l'on caonnit ne marchent plus telles quelles en dessous de cette grandeur." Que veux tu dire par là? Tu veus dire que même la théorie de la gravitation d'enstein n'est plus valide a cette échelle?? Pourrai tu m'en dire plus, pourquoi elle ne fonctionne plus?

Que signifie vraiment cette longueur ainsi que la fréquence de planck, d'ou vien ce concept?

Encore merci infiniment pour tout.
Très amicalement
floris

[invitec913303f]

Aussi j'aimerai savoir comment Planck as t'il mesurer sa constante? Je sait qu'il a effectuer des travaux très fructueux sur le rayonements des crops noirs, mais comment en est t'il arriver a calculer cette fameuse constante?
A très bientôt

[invite2c6a0bae]

Tu veus dire que même la théorie de la gravitation d'enstein n'est plus valide a cette échelle?? Pourrai tu m'en dire plus, pourquoi elle ne fonctionne plus?

floris

Salut

Me jetant a corps perdu sans etre sur je dis :

si tu es en deça de la longeur de planck, tu est aussi en deça du temps de planck. Or einetein utilise le concept d'espace temps. Tu ne peu dons plus utilisé sa theorie. De plus acette echelle, tu as des fluctuations quantiques, donc cela doit posé des problemes pour connaitre l'etat de ton systeme.

Je dis ca comme ca, j'ai probablement faux....

Par contre pour l'histoire des science avec planck, je seche.

[invitec913303f]

Merci beaucoup pour cette réflexion.
Je me demande bien quel est l'origine de la longueurs et de la fréquence de planck????????

[invite88ef51f0]

Salut,
Pour ce qui est de la mise en évidence théorique de la longueur de Planck, il avait eu un lien de donné il y a quelques mois (espérons que Rincevent l'ait encore dans sa collection de favoris ).
Pour résumer (d'autant plus que je ne me rappelle plus les finesses techniques), disons que la physique quantique nous dit que plus une particule est massive, plus son rayon est petit. Or, pour une masse donnée, il existe un rayon critique (dit rayon de Schwarzschild) en dessous duquel ton système s'effondre en un trou noir (d'après la relativité). Tu trouves alors qu'il y a une masse limite pour laquelle le rayon de Schwarschild est égal au rayon de la particule. En clair, si tu avais une particule d'une particule de masse supérieure, elle s'effondrerait en trou noir... A cette masse critique correspond une taille critique : la longueur de Planck. On voit donc une limite aux théories actuelles : d'après les théories actuelles, toute particule plus petite que la longueur de Planck est un trou noir...

[invitea29d1598]

il avait eu un lien de donné il y a quelques mois (espérons que Rincevent l'ait encore dans sa collection de favoris ).

houla...

ça serait déjà dur si ça avait été seulement quelques semaines...

la physique quantique nous dit que plus une particule est massive, plus son rayon est petit.

je dirais plutôt: plus elle est massive, ou plutôt plus elle a d'énergie (car la masse est de l'énergie, E=mc²) et plus la longueur d'onde de De Broglie Lambda (en utilisant E = pc et p = h Lambda) est grande.

c'est-à-dire que plus précisément ce n'est pas le rayon de la particule (qui "par définition" est ponctuelle), mais l'échelle à laquelle l'aspect quantique de ses propriétés ne peut plus êtres laissé de côté: c'est ce que décrit la longueur de De Broglie.

Or, pour une masse donnée, il existe un rayon critique (dit rayon de Schwarzschild) en dessous duquel ton système s'effondre en un trou noir (d'après la relativité).

tu peux le voir aussi comme ça: si un objet de masse m a une taille caractéristique de cet ordre-là, tu ne peux plus négliger l'aspect relativiste de son "auto-gravitation".

en clair, tu as un premier critère pour voir quand tu ne peux plus négliger l'aspect "relativiste général" et un autre pour l'aspect "quantique" (euh, en fait, c'était l'ordre inverse...).

et si tu regardes sous quelles conditions tu ne peux négliger ni l'un ni l'autre en égalant rayon de S. et longueur d'onde de DeB., tu aboutis à la longueur de P...

un lien avec des formules et plus de mots:

http://www.dstu.univ-montp2.fr/GRAAL...ck/planck.html

d'après les théories actuelles, toute particule plus petite que la longueur de Planck est un trou noir...

d'après les théories actuelles les particules sont "ponctuelles" (au sens quantique) et ce sont donc toutes des trous noirs...

tout ça pour dire: les théories actuelles ne disent pas vraiment ce que sont les particules... sauf celles du genre théorie des cordes. Pis encore, c'est pas si simple que ça le verbe être...

sinon, sur Planck et sa loi (et donc sa constante), ou même plus généralement sur la naissance de la physique quantique:

http://www.astrosurf.com/lombry/quantique-histoire.htm

[invitec913303f]

Merci a vous tous, pour ces explications, avant de continuer se sujet concernant la longueurs de Planck, j'aimerai revenir à notre quantité de mouvement, car j'ai encore des questions. Je préfère parler de ce dernier sujet dans un autre forum, car comme j'ai pas mal de question la dessus aussi, je préfère qu'on aille au bout de chaque choses. Je sait je suis un peut rébarbatif et lourd sans doute.

J'ai entendu dire que le phénomène de quantité de mouvement pouvait aussi s'expliquer avec la théorie classique de la lumière. Cert selon elle l'action de la force agit sur l'électron par exemple, mais comment explique t'elle cette constante???

Aussi, revenons à cette chère constante, reprenons notre expérience avec le rayonnement de 1Hz, j'avais posé la question si l'intensité avait une action sur la quantité de mouvement induit. J'avais pensé justement que l'intensité agissait aussi sur la quantité de mouvement induit sur l'électron. Cependant cela me tracassait quel que peut!!! Mais d'après ce qu'on ma dit, effectivement l'intensité influe belle et bien sur la quantité de mouvement induit.

Ainsi la petite question qui me viens, si l’intensité fait varier la quantité de mouvement induit, et que la fréquence fait aussi varier la quantité de mouvement induit, il doit s’en suivre que l’intensité varie aussi selon des multiple de l’énergie de la constante. Ainsi il devrai être possible en trouvant une certaine intensité bien précise de pouvoir faire éjecter un électron d’un atome ayant une longueurs d’onde d’éjection si vous voyez ce que je veux dire, bien précise ????? Mais très sûrement la faille de mon propos est quand je considère que l’intensité varie selon des multiples de la constante. Mais j’ai du mal dès fois. Merci de ne pas m’en vouloir. Merci beaucoup pour vos commentaires.

[invitec913303f]

Si quelqu'un peut répondre a ma question, sa me ferai très plaisir. Je sait qu'elle ne sont pas très interessantes, mais pour moi, elles le sont.
Merci pour votre chomprèhension

[invitea29d1598]

bonjour,

je pense que tu peux arrêter de dire que tes questions ne sont pas intéressantes... simplement oublie pas que c'est le we et que certaines personnes sont moins souvent devant leurs ordis à ce moment-là...

J'ai entendu dire que le phénomène de quantité de mouvement pouvait aussi s'expliquer avec la théorie classique de la lumière. Cert selon elle l'action de la force agit sur l'électron par exemple, mais comment explique t'elle cette constante???

je ne vois pas comment tu passes de la théorie classique de la lumière à une constante... (et laquelle?)

pour ce qui est de la suite, diverses personnes te l'ont déjà dit (je ne fais que résumer les infos éparpillées):

- un photon d'une certaine fréquence (équivalente à une longueur d'onde) possède une certaine quantité de mouvement (équivalente à une énergie), les deux étant reliées par la constante de Planck: il fut le premier à observer que pour une fréquence donnée, l'énergie lumineuse émise par les atomes l'était sous forme de "quanta"
- les échelles de Planck (longueur, temps, etc) n'ont rien à voir avec cela. Elles interviennent uniquement pour ce que j'ai rappelé dans un autre message juste avant
- depuis Einstein qui a eu l'idée de dire que ce n'est pas seulement l'émission d'énergie lumineuse qui est quantifiée, mais bien cette énergie elle-même, on a compris que l'intensité d'une lumière est uniquement liée au nombre de photons et pas avec sa fréquence et donc la quantité de mouvement que portent les photons

ça, c'était pour la lumière seule. Maintenant pour l'interaction lumière-matière:

- la quantité de mouvement et l'énergie sont des grandeurs qui se conservent et qui sont véhiculées par paquets. Dans le cas de la lumière, ces paquets sont les photons.
- si de la lumière transmet de l'énergie (et de la quantité de mouvement) à des électrons, deux situations sont possibles:
* si les électrons sont libres, ils peuvent gagner n'importe quoi, cela dépend juste de ce que contient la lumière qui les éclaire. Donc plus il y a de photons (= plus l'intensité est forte) plus la quantité de mouvement gagnée par l'électron sera grande, et ce quelle que soit la fréquence de la lumière
* en revanche, si les électrons ne sont pas libres, on montre (c'est l'effet photo-électrique) que la lumière qui cherche à les "arracher" des atomes en leur donnant de la quantité de mouvement doit le faire de telle sorte que les photons qui interagiront avec les électrons aient des quantités de mouvement bien déterminées, ou au moins supérieures à une certaine valeur limite. C'est-à-dire qu'il faut que l'énergie des photons soient suffisantes pour que les électrons sortent d'un puit de potentiel. Or, cette dernière étant équivalente à une certaine fréquence de la lumière. Donc la lumière doit avoir une fréquence supérieure à une certaine limite. Et si la fréquence n'est pas suffisante, changer l'intensité ne sert à rien: cela ne fait qu'envoyer plus de photons mais dont aucun ne porte assez d'énergie.

un p'tit lien sur le sujet:

http://mendeleiev.cyberscol.qc.ca/Ch.../KLavertu.html

[invitec913303f]

Merci beaucoup, concernant la théorie clasique de la lumière, justement, il me paraissais étrange de dire que ce phènomène peut s'expliquer avec cette dernière.
Merci encore

[invitec913303f]

Just une petite question. Tu a dit toute a leur, je site: "en revanche, si les électrons ne sont pas libres, on montre (c'est l'effet photo-électrique) que la lumière qui cherche à les "arracher" des atomes en leur donnant de la quantité de mouvement doit le faire de telle sorte que les photons qui interagiront avec les électrons aient des quantités de mouvement bien déterminées, ou au moins supérieures à une certaine valeur limite." Tu veus dire qu'en fait, si j'ai bien saisit ce que tu a dit, qu'un athome peut émettre un électron à partire d'un rayonement d'une certaine fréquence. Si la fréquence du rayonement est supérieur à la fréquencede sensibilité de départ, mon athome émettra comaime un électron????? En est tu sur?
Bien amicalement
floris

[invitea29d1598]

si la fréquence est supérieure, l'électron arraché partira avec un surplus d'énergie (par rapport à ce qu'il lui aura fallu pour sortir du puit) qui sera pour lui de l'énergie cinétique.

tu peux regarder ce lien au sujet de cet effet:

http://www.chm.ulaval.ca/chm10098/a2...lectrique.html

au tout début tu as même une animation qui te permet de jouer avec une onde lumineuse: tu peux changer sa fréquence et son amplitude (qui donne l'intensité et dépend donc du nombre de photons) pour voir ce que ça change.

[invite2c6a0bae]

salut

Vous parlez de puits de potentiel, cela me fait tout de suite penser à l'effet tunel. Un tel effet est il possible dans l'experience photoelectrique, si oui comment et est ce negligeable, quel sera les consequence ???

merci pour toutes ces interrogations....

[invitec913303f]

En fait je veux juste savoir si ce que je vais dire est bien vrai ou pas, j'aimerai qu'on me le précise, merci d'avance.

D'après ce que j'ai cru entendre par ci par là, la force électrique, magnétique ainsi que la lumière sont unifier en terme de force électromagnétique pour la raison que je crois être la suivante. Comme la lumière d’après les lois de Hertz possède un caractère périodique et que toute variation de champs électrique engendre un rayonnement, il en à été déduit qu’il s’agissait d’un phénomène apparentière. Il en est de même pour le champ magnétique qui lorsqu’il est variable crée un courant électrique. Ainsi ces trois phénomènes touts liées, on été unifier en force électromagnétique, et il en a été pensé que le photons était l’origine fondamentale de la force électrique ??? Pardonnez moi pour ma manière de m’exprimer. Je souhaite qu’on me dise si cela est correct, dans quel cas je préfère obtenir plus de précisions.
Merci d’avance

[invitea29d1598]

Vous parlez de puits de potentiel, cela me fait tout de suite penser à l'effet tunel. Un tel effet est il possible dans l'experience photoelectrique,

non car l'effet tunnel se fait entre deux états qui ont la même énergie, ou en tous cas pas vers un état d'énergie supérieure. La particule peut en effet perdre de l'énergie (en émettant un photon ou autre chose), auquel cas elle se retrouve dans un état avec moins d'énergie (ce genre de processus est d'ailleurs quasi-certain d'avoir lieu s'il le peut puisque les systèmes évoluent toujours vers des états d'énergie minimale).

Pour un électron libre, l'énergie est de très loin supérieure à celle de l'électron piégé, donc comme l'effet tunnel ne viole pas la conservation de l'énergie, pas d'électron "photo-électrique" spontanément émis (ou alors il retourne très très vite dans son piège de manière à pas manquer de respect à Heisenberg).

j'ai cru entendre par ci par là, la force électrique, magnétique ainsi que la lumière sont unifier en terme de force électromagnétique

oui, Maxwell a montré que le champ électrique et le champ magnétique (et donc les forces associées) sont deux aspects d'un même truc: le champ électromagnétique. Mais il a compris aussi que la lumière n'est qu'une oscillation de ce champ qui se propage. Les photons sont donc des quantas de ce champ électromagnétique, ce qui rejoint ce qui s'est dit avant sur l'énergie de la lumière et qui est donc vrai pour l'énergie du champ électromagnétique en général.

[invitec913303f]

C'est donc belle et bien grâce aux travaux de Hertz, qu'il a pu faire le lien entre la lumière et le champ magnétique???? Par la suite il a vu que le champ magnétique variable créait un courant, c'est bien de cette manière qu'il a procèdé, pour en déduir une unification???? Ese bien cela???? Ces très important pour moi.

[invitea29d1598]

C'est donc belle et bien grâce aux travaux de Hertz, qu'il a pu faire le lien entre la lumière et le champ magnétique????

navré, mais c'est exactement le contraire: Hertz a prouvé expérimentalement la validité de la théorie de Maxwell et a découvert la possibilité d'émettre des ondes électromagnétiques...

exemples de liens (avec description historique):

http://fr.encyclopedia.yahoo.com/art...h_2078_p0.html

http://fr.wikipedia.org/wiki/Heinrich_Rudolf_Hertz

http://www.astrosurf.com/lombry/rela...agnetisme2.htm

bonne lecture!

[invitec913303f]

Okey, merci beaucoup, oui effectivement, ces vrai que les travaux de Hertz semble plus logie de découler des travaux de Maxwell.

[invitec913303f]

Un peut de mécanique, voila nous avons parlé du photon, de notre quantitée de mouvement induit... Mais une question, dans quel direction l'électron sera t'il projeter??? Ese le même que celui du photon incident???
Merci a vous.

[invitec913303f]

Quel qu'un peut t'il répondre à ma question?
Merci de votre jentilesse

[invite8c514936]

Quand l'électron absorbe l'énergie du photon avec lequel il interagit, il y a conservation de la quantité de mouvement totale et de l'énergie totale. On peut montrer que ceci n'est possible que si un troisième corps intervient. Ce peut être l'atome auquel est lié l'électron, ou si celui-ci est libre (pas lié à un atome) un autre photon émis lors du processus.

La direction finale de l'électron dépend de l'énergie cédée à ce troisième corps. L'électron peut aller dans toutes les directions, mais pas avec la même probabilité. Je ne sais pas si à ce stade les relations précises t'intéressent ?