Propagation de la lumière !

[invitecbade190]

Bonjour :
Je voudrai savoir la raison pour laquelle l'oeil ( l'oeil humain par exemple ) n'est pas capable de voir ce qu'il y'a derrière un objet précis ( un chat placé derrière un arbre par exemple ) ... Est ce que c'est à cause de la trajectoire "rectiligne" de la propagation de la lumière ...
Quelles sont les conditions suffisantes et necessaires pour que celà puisse se realiser concrètement ?!
Est ce que l'electomagnetisation a un effet sur le trajet de la lumière ( sur un faisceux lumineux par exemple ) ...
Merci d'avance !!
-----

[invite88ef51f0]

Salut,
C'est effectivement dû à la propagation rectiligne de la lumière. Pour voir le chat, il faut des rayons lumineux qui partent du chat et qui arrivent à ton oeil. Or si tu mets un arbre, il va absorber ces rayons. Tu n'auras donc pas de lumière en provenance du chat au niveau de ton oeil, donc tu ne pourras pas le voir.

Est ce que l'electomagnetisation a un effet sur le trajet de la lumière ( sur un faisceux lumineux par exemple ) ...

Qu'est-ce que tu appelles "électromagnétisation" ?

[invitecbade190]

Ce que j'appelle "Electromagnetisation", le fait de soumettre un faisceaux lumineux par exemple à un champ éléctromagnétique, est ce qu'il change de trajectoire, ou bien il reste dans son propre état initial ?!
Merci d'avance !!

[invitea01d101a]

Ce que j'appelle "Electromagnetisation", le fait de soumettre un faisceaux lumineux par exemple à un champ éléctromagnétique, est ce qu'il change de trajectoire, ou bien il reste dans son propre état initial ?!
Merci d'avance !!

Bonsoir

Les phénomènes électromagnétiques ne peuvent agir que sur ce qui possède une charge électrique... Or, la lumière a une charge électrique nulle. En ce sens, la lumière ne peut être perturbée par votre "Electromagnetisation". J'espère pouvoir répondre clairement à votre question.

Cordialement,

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteb836950d]

Bonsoir
mais on peut utiliser un miroir...

[invitea774bcd7]

La gravitation peut agir sur les rayons lumineux.
Si tu remplaces ton arbre par un trou noir, tu verras ton matou

[invitecbade190]

Est ce qu'il y'a une différence entre champ "magnétique" et champ "éléctromagnetique" ? Je pense que le premier est l'effet d'un aimant sur un objet par exemple donc les charges éléctriques n'interviennent dans ce cas là ? ... Alors, est ce que la presence d'un champ magnetique peut provoquer la deviation de la trajectoire de la lumière !!
Merci d'avance pour vos reponses !!

[invite88ef51f0]

Un champ électromagnétique est un couple composé d'un champ magnétique et d'un champ électrique.

Comme l'a dit WeinbergJr, la lumière est insensible aux champs électromagnétiques.

[invitea01d101a]

philou21 : un miroir est composé de matière, il me semble que la question portait sur la déviation de la lumière par un champ EM... vous êtes hors-sujet (un chemp EM n'est pas matériel).

chentouf : le magnétisme n'est qu'un cas particulier de phénomène électromagnétique. Ce qui vaut pour les phénomènes électromagnétiques vaut aussi en partiuclier pour les phénomènes magnétiques... Vous pouvez ainsi conclure que le magnétisme n'agit pas sur la lumière en consultant mon post précédent

cordialement,

[juliendusud]

Est ce qu'il y'a une différence entre champ "magnétique" et champ "éléctromagnetique" ? Je pense que le premier est l'effet d'un aimant sur un objet par exemple donc les charges éléctriques n'interviennent dans ce cas là ? ... Alors, est ce que la presence d'un champ magnetique peut provoquer la deviation de la trajectoire de la lumière !!
Merci d'avance pour vos reponses !!

Le champ électromagnétique c'est juste un champ magnétique variable dans le temps. Un simple aimant va produire un champ magnétique, si tu te mets à tourner sur toi même ou bien à tourner autour de l'aimant le champ n'est plus uniforme dans le temps, tu observes alors un champ électromagnétique. Une même source physique peut donc produire l'un ou l'autre selon le référentiel dans lequel tu l'observes.
Pour ta seconde question, le champ magnétique n'agit que sur des charges en mouvement donc des courants (exactement comme la force de coriolis n'agit que sur des solides en mouvement), le champ électromagnétique agit sur les charges et les courants. La lumière n'est pas déviée par la présence d'un champ magnétique mais elle peut l'être par un champ électromagnétique.

[invitea01d101a]

Un champ électromagnétique est un couple composé d'un champ magnétique et d'un champ électrique.

Comme l'a dit WeinbergJr, la lumière est insensible aux champs électromagnétiques.

j'ajouterais même que les phénomènes électriques et magnétiques sont "indissociables". Beaucoup plus compliqué à comprendre en revanche... Pour la petite histoire, sans rentrer dans les détails, le magnétisme n'est qu'un effet dû à la relativité d'Einstein : grosso modo, les phénomènes électriques + la relativité == les phénomènes électromagnétiques ! Le magnétisme est une conséquence des phénomènes électriques : la mise en évidence expérimentale a été faîte par un certain M. Faraday, j'encourage quiconque à lire sa biographie pour le moins atypique

cordialement,

[invitea01d101a]

Pour ta seconde question, le champ magnétique n'agit que sur des charges en mouvement donc des courants (exactement comme la force de coriolis n'agit que sur des solides en mouvement), le champ électromagnétique agit sur les charges et les courants. La lumière n'est pas déviée par la présence d'un champ magnétique mais elle peut l'être par un champ électromagnétique.

la lumière, déviée par un champ électromagnétique ??? Comment cela ??? Auriez-vous une manip' expérimentale pour le montrer ???? simple question, soit-dit en passant...

cordialement,

[juliendusud]

la lumière, déviée par un champ électromagnétique ??? Comment cela ??? Auriez-vous une manip' expérimentale pour le montrer ???? simple question, soit-dit en passant...

cordialement,

L'application la plus connue : le mirroir.
Si l'OEM ne traverse pas le mirroir, ce n'est que parce que les charges de conduction réemettent l'onde EM incidente déphasée d'une demi longueur d'onde. Par interférence destructive l'onde incidente et l'onde induite s'annulent derrière le mirroir.

[invitea01d101a]

juliendusud :

oui, oui... N'empêche qu'un miroir, ça n'est pas une onde EM pure !!! Vous êtes hors-sujet

cordialement,

[juliendusud]

juliendusud :

oui, oui... N'empêche qu'un miroir, ça n'est pas une onde EM pure !!! Vous êtes hors-sujet

cordialement,

Et alors, c'est le champ EM induit par le mirroir qui agit sur l'onde incidente pas le mirroir lui même. Dire qu'un champ EM n'agit pas sur la lumière revient à nier le principe de superposition et donc le phénomène d'interférences.

[obi76]

La gravitation peut agir sur les rayons lumineux.
Si tu remplaces ton arbre par un trou noir, tu verras ton matou

Tu verra même un matou déformé par une lentille gravitationnelle

Quant à ton observation au post précédent, c'est effectivement une bonne remarque, j'attend la réponse avec impatience

[invitea01d101a]

M juliendusud...

seriez-vous en prépa (excusez-moi, c'est simplement une question) ???

Votre post est tout à fait respectable. Mais un miroir avec de la lumière qui rebondit dessus ==

un système dans lequel vous avez des choses très complexes (au niveau atomique) qui se passe... Ok, admettons, le miroir est un milieu matériel. Ok, la modélisation du miroir : c'est un milieu dipolaire (à l'extrême : un dipolaire linéaire homogène isotrope parfait non magnétique). Vous avez, avec votre lumière qui rebondit sur le miroir une interaction lumière-matière, sans ça la lumière ne pourrait être réfléchie..

Le pb des posts précédent, c'est : de la lumière dans le vide peut-elle être déviée quand elle traverse un milieu dans lequel vous avez un champ électromagnétique. La réponse est : NON.

J'espère que cette fois-ci, vous aurez compris votre erreur...

Cordialement,

[invite88ef51f0]

Je vois où veut en venir Juliendusud et il a en partie raison Lorsqu'on dit que la lumière est insensible aux champs électromagnétiques, on applique le principe de superposition (il faut donc, même si je ne l'ai pas précisé un milieu linéaire, ce qui est le cas du vide) mais on ne prend pas en compte le cas particulier du phénomène d'interférence.
Mais au fond ce qu'on dit lorsqu'on dit que "la lumière est insensible aux champs électromagnétiques", ce n'est pas qu'on trouve la même valeur que sans l'onde ou la somme des intensités, mais qu'on trouve une somme des amplitudes des deux (somme car linéaire, et somme des amplitudes et non des intensités ce qui laisse la porte ouverte aux interférences).

Donc pour reprendre le cas du miroir, l'onde incidente n'est pas perturbée par le miroir... mais elle crée une onde secondaire qui fait que la somme des deux est nulle derrière le miroir.

[juliendusud]

Je vois où veut en venir Juliendusud et il a en partie raison Lorsqu'on dit que la lumière est insensible aux champs électromagnétiques, on applique le principe de superposition (il faut donc, même si je ne l'ai pas précisé un milieu linéaire, ce qui est le cas du vide) mais on ne prend pas en compte le cas particulier du phénomène d'interférence.
Mais au fond ce qu'on dit lorsqu'on dit que "la lumière est insensible aux champs électromagnétiques", ce n'est pas qu'on trouve la même valeur que sans l'onde ou la somme des intensités, mais qu'on trouve une somme des amplitudes des deux (somme car linéaire, et somme des amplitudes et non des intensités ce qui laisse la porte ouverte aux interférences).

Donc pour reprendre le cas du miroir, l'onde incidente n'est pas perturbée par le miroir... mais elle crée une onde secondaire qui fait que la somme des deux est nulle derrière le miroir.

C'est exactement mon point de vue, merci pour cette mise au point

[invitefa5fd80c]

Pour la petite histoire, sans rentrer dans les détails, le magnétisme n'est qu'un effet dû à la relativité d'Einstein : grosso modo, les phénomènes électriques + la relativité == les phénomènes électromagnétiques ! Le magnétisme est une conséquence des phénomènes électrique

Comment fais-tu pour déduire de la RR et de champs électriques le champ magnétique produit par le spin d'une particule élémentaire ?

[juliendusud]

Comment fais-tu pour déduire de la RR et de champs électriques le champ magnétique produit par le spin d'une particule élémentaire ?

Héhé, bien vu. Je me suis toujours posé la question, et je n'ai pas la réponse.
Mon avis, c'est que la relativité seule n'explique pas ce phénomène.

[invitea01d101a]

Je vois où veut en venir Juliendusud et il a en partie raison Lorsqu'on dit que la lumière est insensible aux champs électromagnétiques, on applique le principe de superposition (il faut donc, même si je ne l'ai pas précisé un milieu linéaire, ce qui est le cas du vide) mais on ne prend pas en compte le cas particulier du phénomène d'interférence.
Mais au fond ce qu'on dit lorsqu'on dit que "la lumière est insensible aux champs électromagnétiques", ce n'est pas qu'on trouve la même valeur que sans l'onde ou la somme des intensités, mais qu'on trouve une somme des amplitudes des deux (somme car linéaire, et somme des amplitudes et non des intensités ce qui laisse la porte ouverte aux interférences).

Donc pour reprendre le cas du miroir, l'onde incidente n'est pas perturbée par le miroir... mais elle crée une onde secondaire qui fait que la somme des deux est nulle derrière le miroir.

au final, ça rend dingue tout ça !!! Coincoin, si vous me permettez, 'faut quand même avoir des conditions 'achement restreintes : monochromaticité idéale, polarisation tout aussi parfaite, et un temps de cohérence dans la zone d'interférence asez long... En gros, faut des LASERS cohérents...

Mais attention ! Y'a un détail qu'il ne faut pas perdre de vue : Pointing et tout ça (pour donner un "sens" à la notion de propagation de la lumière) n'est pas un vecteur qui indique forcément la direction empruntée par l'énergie localement !!! La seule chose qu'on peut dire, en présence d'interférence, c'est que l'intégration du vecteur de poynting sur tout l'espace donne la quantité de mouvement de la lumière... On n'est pas avancé avec ça !

Prenons garde aux préjugées qu'on a des choses. C'est pas parce que, dans le vide, on a une équation de conservation locale de l'énergie que le terme sous la divergence représente la densité locale de flux d'énergie (que ça soit pour la norme ou la direction).

Le meilleur moyen de s'en rendre compte, c'est de faire de l'interaction matière-rayonnement au niveau quantique... Dans le formalisme des partiqules (y'a pas de faues de frappe ici... j'ai bien mis un "q"), on a uniquement des infos sur ce qui est observable, à savoir : la direction (contrôlée par un expérimentateur) du flux en voie d'entrée, et la direction du flux en voie de sortie (mesurée par un photomultiplicateur par exemple).

Au pire, on pourrait dévier un LASER par un autre LASER, avoir des effets de diffusion... tout ça est très joli, mais y'a rien de classique là-dedans, c'est de la quantique pure, et pire, c'est même de la QED où il faut traiter de techniques comme la renormalisation (diagramme à une boucle fermionique à l'ordre le plus bas, quatre vertex, et la section efficace d'un tel processus en prend un énôôôrme coup et devient ainsi beaucoup, beaucoup plus faible que celle de rutherford par exemple)... et ça m'étonnerait que M. chentouf (ainsi que M. juliendusud) pensait à ce genre de situation (ie l'utilisation des fluctuations du vide) lorsqu'il demandait si un champ EM pouvait dévier la lumière

Dans tous les autres cas : y'a pas de soucis, et dans le cas d'une lumière (normale, polychramique, non cohérente...) qui traverse une région de champ EM et qui en ressort n'est pas déviée.

Cordialement à vous Coincoin

[invite88ef51f0]

'faut quand même avoir des conditions 'achement restreintes : monochromaticité idéale, polarisation tout aussi parfaite, et un temps de cohérence dans la zone d'interférence asez long... En gros, faut des LASERS cohérents...

Je ne comprends pas pourquoi tu dis ça. Regarde un miroir, ça marche vachement bien ! Ce sont les atomes eux-mêmes qui s'occupent d'ajuster le champ secondaire au champ incident.

y'a pas de soucis, et dans le cas d'une lumière (normale, polychramique, non cohérente...) qui traverse une région de champ EM et qui en ressort n'est pas déviée.

Oui, on est d'accord. Si on exclut les diagrammes de Feynman de diffusion photon-photon qui sont bien perturbatifs, l'EM est linéaire. D'où ma phrase :

l'onde incidente n'est pas perturbée par le miroir... mais elle crée une onde secondaire qui fait que la somme des deux est nulle derrière le miroir.

[invitea01d101a]

Comment fais-tu pour déduire de la RR et de champs électriques le champ magnétique produit par le spin d'une particule élémentaire ?

Héhé, bien vu. Je me suis toujours posé la question, et je n'ai pas la réponse.
Mon avis, c'est que la relativité seule n'explique pas ce phénomène.

effectivement, seule la théorie quantique des champs permet de donner l'expression du champ EM (y'a pas que le magnétisme ) (relativité restreinte + mécanique quantique) rayonné par une particule douée de spin, si bien sûr cette charge accélère (sans quoi, pas de rayonnement).

Attention : le spin n'a rien de classique !!! Ni même de relativiste d'ailleurs il ne faut pas croire qu'un spin, c'est un moment dipolaire magnétique au sens classique qui génère des lignes de champs magnétiques !!! Néanmoins, il y a une grandeur proportionnelle au spin, qu'on appelle le moment magnétique de la particule élémentaire, qui :

- est sensible à tout champ magnétique ;

- peut contribuer à la création (par effets collectifs avec d'autres particules d'un matériau donné dans lequel chaque particule possède un moment magnétique) d'une excitation magnétique macroscopique. Le "peut" est important, il implique qu'il existe des substances qui sont des aimants permanents (magnétite...) ; et à l'inverse il existe aussi des subtances dépourvues d'excitation mangnétique macroscopique (bois, chewing-gum...)

Grosse confusion à ne pas faire : confondre ce qui se passe à l'échelle macroscopique (des effets de moyenne qui --> une excitation magnétique permanente ) et ce qui se passe à l'échelle microscopique (là, l'excitation magnétique n'a STRICTEMENT aucun sens... Seule l'existence d'effets magnétiques induits par des charges en mouvement existe. Comment ça marche ? Une charge en mouvement --> un champ électrique de Gauss qui varie au cours du temps --> création d'un champ magnétique induit... Ca n'a rien à voir avec le spin, c'est juste de la relativité !!!).

Cordialement,

[invitea01d101a]

Je ne comprends pas pourquoi tu dis ça. Regarde un miroir, ça marche vachement bien ! Ce sont les atomes eux-mêmes qui s'occupent d'ajuster le champ secondaire au champ incident.

Oui, on est d'accord. Si on exclut les diagrammes de Feynman de diffusion photon-photon qui sont bien perturbatifs, l'EM est linéaire. D'où ma phrase :

Coincoin, on tourne "fromage en rond" pour paraphraser les Belges (soupir!)

Je n'ai jamais, mais absolument jamais contesté juliendusud ; mais je trouve que c'est hors-sujet, tout simplement...

resoupir : je dis simplement que la lumière ne peut pas être déviée DANS le vide (c'est pas la question qui était posée originalement ?) par une onde EM...

(snif, bouhouhouh... où sont mes mouchoirs ??? hihi)

cordialement,

[juliendusud]

Coincoin, on tourne "fromage en rond" pour paraphraser les Belges (soupir!)

Je n'ai jamais, mais absolument jamais contesté juliendusud ; mais je trouve que c'est hors-sujet, tout simplement...

resoupir : je dis simplement que la lumière ne peut pas être déviée DANS le vide (c'est pas la question qui était posée originalement ?) par une onde EM...

Tu le dis mais c'est faux. Dire qu'une onde EM n'est pas déviée ou affectée par un champ EM est aussi faux que d'affirmer qu'une vague dans l'eau ne peut pas être affectée par les autres vagues.

[invitea01d101a]

Tu le dis mais c'est faux. Dire qu'une onde EM n'est pas déviée ou affectée par un champ EM est aussi faux que d'affirmer qu'une vague dans l'eau ne peut pas être affectée par les autres vagues.

Le mode d'interaction n'est pas vraiment le même que celui intervenant entre les vagues... On ne peut pas comparer avec cette analogie.

On va reprendre les choses calmement. Comment définiriez-vous la direction empruntée par un pinceau lumineux dans le cadre de l'optique physique ?

Cordialement,

[juliendusud]

Le mode d'interaction n'est pas vraiment le même que celui intervenant entre les vagues... On ne peut pas comparer avec cette analogie.

On va reprendre les choses calmement. Comment définiriez-vous la direction empruntée par un pinceau lumineux dans le cadre de l'optique physique ?

Cordialement,

Vaste sujet, étant donné qu'une onde EM se propage dans tout l'espace, pour fabriquer un faisceau lumineux il faut donc annuler le champ en dehors du faisceau, par exemple une source émettrice dans un tube métallique fait bien l'affaire. A l'intérieur du tube l'onde est stationnaire, et nulle à l'extérieur du tube. Il en résulte un cône de lumière, la direction du faisceau peut être définie comme l'axe que prend ce cône.

[invitea01d101a]

Vaste sujet, étant donné qu'une onde EM se propage dans tout l'espace, pour fabriquer un faisceau lumineux il faut donc annuler le champ en dehors du faisceau, par exemple une source émettrice dans un tube métallique fait bien l'affaire. A l'intérieur du tube l'onde est stationnaire, et nulle à l'extérieur du tube. Il en résulte un cône de lumière, la direction du faisceau peut être définie comme l'axe que prend ce cône.

...en fait, pas un cône, mais plutôt un hyperboloïde (enfin, le cône, c'est bien, c'est quand même une bonne approximation ).

(petit rappel histoire d'être sûr qu'on soit su la même longueur d'onde, si je puis m'exprimer ainsi : il est approximativement conique dans le cadre de l'optique physique à cause du fait qu'en sortie de votre tube, on peut appliquer le principe d'Huyguens etc.)

Bien. Maintenant, deuxième question : comment faîtes-vous expérimentalement (et simplement) pour localiser où est ce faisceau dans un plan perpendiculaire à l'axe de votre tube, à une distance donnée ?

[juliendusud]

...en fait, pas un cône, mais plutôt un hyperboloïde (enfin, le cône, c'est bien, c'est quand même une bonne approximation ).

(petit rappel histoire d'être sûr qu'on soit su la même longueur d'onde, si je puis m'exprimer ainsi : il est approximativement conique dans le cadre de l'optique physique à cause du fait qu'en sortie de votre tube, on peut appliquer le principe d'Huyguens etc.)

Bien. Maintenant, deuxième question : comment faîtes-vous expérimentalement (et simplement) pour localiser où est ce faisceau dans un plan perpendiculaire à l'axe de votre tube, à une distance donnée ?

Je ne comprends pas la question et je comprends encore moins où tu veux en venir.