Conte: Naissance d'un photon
Dit monsieur ! Quoi que c'est qu'une onde électromagnétique ?
Quelque chose de très simple et difficile à expliquer sans l'aide de dessins que je ne peux te faire. En premier lieu, il faut que tu saches comment est constitué un atome de matière. Celui ci pour simplifier, est constitué d'un noyau autour duquel tournent des électrons. Ces électrons son répartis par couches (orbites) dans un ordre (dont je me souviens plus) autour du noyau; un peu comme la terre et les planètes sont attachées au soleil. La description est sommaire mais suffisante pour répondre à ta question. Nous allons à présent nous intéresser aux électrons de la couche supérieure ou l'orbite extérieure de l'atome. Ceux ci sont les plus éloignés du noyau de l'atome et par conséquent, les moins solidement attachés à lui. Alors suis bien mon raisonnement, car, comme je te l'ai précédemment dit, je ne peux pas te faire de dessins parce que je n'ai plus l'usage des bras ni des mains,
Alors pénétrons dans un atome et regardons bien ce qui se produit autour de nous. Nous choisissons notre lieu d'observation et nous nous installons sur l'avant dernière orbite (peut être plus calme) de notre atome. Nous remarquons qu'autour de nous tout s'agite et bouge; il faut dire que nous n'avons pas choisi n'importe quel atome ! Nous sommes allés le choisi dans le soleil. Soudain, nous voyons un des électrons de la dernière couche de notre atome, faire sous les effets de l'intense agitation énergétique, un bond vers l'extérieur. Nous l'apercevons s'éloignant de plus en plus vite, puis ralentir et s'arrêter. Heureusement, nous avions prévu d'emporter des instruments d'observation et après examen, ceux ci nous révèlent que : l'électron a quitté son orbite (un peu comme un satellite que l'on accélère) a accéléré durant la première moitié de son parcours, puis ralenti et stoppé. Durant ce même laps de temps, nos instruments enregistrent un phénomène étrange. Nous observons, de part et d'autre du trajet de l'électron, et perpendiculairement à celui ci : un arc de cercle! Un peu comme un arc-en-ciel. N'en croyant pas nos yeux, nous ré-examinons et apercevons que le trajet de l'électron et celui de "l'arc-en-ciel" s'effectuaient avec un rigoureux synchronisme. La partie supérieure de l'arc de cercle coïncide parfaitement avec l'instant ou la vitesse de l'électron était maximale, c'est à dire à mi-course de son trajet d'éloignement.
Il nous faut préciser que dans notre trousse scientifique nous avons emporté l'appareil à figer le temps. Nous le relançons à partir du moment précis où l'électron a stoppé sa course.
Oh surprise! L'électron revient ver nous, il accélère! Il ralentit! Il stoppe juste au niveau de l'orbite d'où il s'était évadé. Nous voyons à présent, toujours perpendiculairement au trajet aller retour de l'atome, un étrange arc-en-ciel ! Celui ci a maintenant une arche montante, (celle déjà observée mais plus éloignée) et plus près du trajet de retour de l'électron, une arche inversée. Nous laissons filer le temps et assistons à un merveilleux spectacle! Les deux arches, à la queue leu leu l'une de l'autre, filent ver leurs futurs.
Au cours de notre voyage au cœur de l'atome, tu as assisté à la naissance de l'un des cycles d'une onde électromagnétique, certains te diront à un photon! Si tel était le cas, demande leur: Dis monsieur ! Quoi que c'est qu'un photon? Mais au fait! Que s'est-il réellement produit au cours de notre voyage? Quel est cet étrange serpent qui glisse maintenant dans le firmament ? Je vais modestement essayer de te l'expliquer.
Nous sommes maintenant de retour, je dois t'avouer qu'à ton insu je nous ai, pour faciliter les observations de l'atome, réduits de plusieurs milliards de fois.
Tout d'abord je t'explique ce que tu as vu là bas. Souviens-toi ! Nous étions dans un milieu peu accueillant. Avec des températures de quelque six mille degrés, les atomes, comme tu l'as constaté, sont soumis à d'importantes agitations qui sont dues à l'intensité de l'énergie calorifique qui règne la haut. Sous l'action de cette énergie qu'ils "absorbent" partiellement, les électrons de l'orbite supérieure de l'atome sont propulsés plus loin puis retombent. Il a un mouvement pendulaire, un peux comme le balancier de la pendule de ton arrière-grand-mère. Le mouvement de l'électron s'effectue à la vitesse (moyenne) de la lumière et sur une durée de temps dépendant exclusivement de la couleur (température) de l'énergie précédemment acquise par l'électron. La durée du mouvement pendulaire de l'électron est rigoureusement reproduite dans la sinusoïdale du champ magnétique créé par le déplacement de l'électron. Tu retrouves avec ce champ magnétique, l'arc-en-ciel qui l'imageait. Maintenant, toujours sous la forme sinusoïdale un champ magnétique, "transporte" en errance dans l'univers, une parcelle désormais invariable de l'énergie du soleil... A suivre
mai 2004
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