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Hypothétique conséquence d'un milieu d'indice 0<n<1



  1. #1
    Jackyzgood

    Hypothétique conséquence d'un milieu d'indice 0<n<1


    ------

    Bonjour a tous

    Je me suis posé recement à laquelle je n'arrive pas a trouver une réponse satifaisante. Que se passerait-il si on arrivait a créer un milieu ayant un indice optique inferieur a 1 ?

    En toute logique la vitesse de la lumiere d'un tel milieu serais v=c/n et donc serait supperieur a c, mais pour une particule voyageant dans ce milieu ? Sera-t-elle bloqué a c ou a c/n ?

    Y aurait-il d'autres conséquences "bizarre" auxquelles je n'aurais pas pensé ?

    merci

    -----
    si c'est idiot mais que ca marche, c'est que ce n'est pas idiot

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  3. #2
    obi76
    Modérateur*

    Re : Hypothétique conséquence d'un milieu d'indice 0<n<1

    L'existence de l'effet Tcherenkov te prouve l'existence de particules se déplaçant plus rapidement que la lumière dans le matériau considéré, mais dans tous les cas plus lentement que c dans le vide.

    Un indice entre 0 & 1 entraine comme tu l'a dis une vitesse supérieure à c, ce qui veut dire que chaque photon absorbé sera réémis plus vite que la lumière, ce qui met en cause (et ce coup ci je ne pense pas me tromper avec ce principe) le principe de causalité.

    Traduction : c'est hypothétique mais impossible

    Cordialement

  4. #3
    Jeanpaul

    Re : Hypothétique conséquence d'un milieu d'indice 0<n<1

    Ce n'est pas tout à fait aussi simple. Le rapport c/n est ce qu'on appelle la vitesse de phase, c'est à dire le terme dans exp(w t - k x) où k est le vecteur d'onde. La vitesse de phase w/k est la vitesse où la phase se propage (la phase, c'est w t - k x : ce qu'il y a dans l'exponentielle).
    Cela ne propage pas d'information ni d'énergie ; pour obtenir de l'information, il faut créer une impulsion, comme dans du morse. On montre alors que cette impulsion se propage à une vitesse dite vitesse de groupe qui vaut dw/dk et là, cette vitesse reste inférieure à c même quand l'indice est inférieur à 1.
    Un indice inférieur à 1 est lié à la proximité de la fréquence d'une absorption donc d'une forte dispersion (w pas proportionnel à k).

    On peut illustrer cela par un exemple de la vie courante. Va au bord de la mer et regarde les vagues arriver perpendiculairement sur la plage, elles ont une certaine vitesse de propagation. Si tu les regardes le long d'une jetée oblique, tu peux dire qu'elles vont plus vite, aussi vite qu'on veut en fait, mais ça ne propage pas d'information.

  5. #4
    fLAMISH

    Re : Hypothétique conséquence d'un milieu d'indice 0<n<1

    N'y a-t-il pas justement des matériaux composites ayant un indice inférieur à un et/ou négatif?

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Gwyddon

    Re : Hypothétique conséquence d'un milieu d'indice 0<n<1

    Hello,

    Il me semble que dans les plasmas, dans certaines conditions, on a n<1 (à vérifier cependant).

    Sinon j'appuie ce que dit Jean-Paul, c/n étant la vitesse de phase elle peut être aussi élevée que voulue.
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

  8. #6
    WeinbergJr

    Re : Hypothétique conséquence d'un milieu d'indice 0<n<1

    sans y mettre ma main à couper, mais je crois qu'il existe de tels milieux... Mais ils ne sont pas passifs, en leur apportant de l'énergie, on peut avoir alors un indice plus petit que 1...

    Je ne peux malheureusement y décrire la physique, je ne l'ai pas étudié. Ma référence ( ???) étant un numéro de : sciences et avenir, plus rapide que la lumière (impossible par contre de remettre la main dur le numéro exact du magazine en question )... Bien sûr, il ne faut pas prendre au pied de la lettre le contenu - qui se veut commercial, néanmoins il semblerait qu'une équipe aurait mis au point un tel milieu...

    Si je retrouve de plus amples informations, je le ferai naturellement savoir ^^

    Cordialement,
    "[In science] Ignorance is no shame"... E Zee, "QFT in a Nutshell".

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  10. #7
    Gwyddon

    Re : Hypothétique conséquence d'un milieu d'indice 0<n<1

    Héhé, grâce aux "discussions suivies", j'ai retrouvé ça dans mes archives :

    http://forums.futura-sciences.com/thread45072.html

    http://www.futura-sciences.com/fr/si...-ficelle_7132/

    Là c'est carrément la vitesse de groupe qui est supérieure à c

    Tout ça pour dire que le sujet est subtil et intéressant, surtout face à des milieux fortements dispersifs/absorbants.
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

  11. #8
    WeinbergJr

    Re : Hypothétique conséquence d'un milieu d'indice 0<n<1

    encore une fois, sans y mettre ma main à couper M. Gwyddon, je suis prêt à parier que l'équipe interviewée dans le numéro de sciences et avenir précédemment évoqué est certainement la même que celle que vous venez d'évoquer dans votre lien n°2 l'utilisation de fibres optiques stimulées me rappelle vaguement quelque chose...

    Cordialement,
    "[In science] Ignorance is no shame"... E Zee, "QFT in a Nutshell".

  12. #9
    obi76
    Modérateur*

    Re : Hypothétique conséquence d'un milieu d'indice 0<n<1

    Mr WeinbergJr, maintenant que je vous ai sous la main, vous serai-t-il possible d'aller voir ici -> http://forums.futura-sciences.com/sh...dice+n%E9gatif

    J'avais une question sensiblement similaire mais ça n'a pas eu beaucoup de succès, en tous cas ça me trotte toujorus dans la tête cette histoire

    Merci d'avance

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