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Fentes de Young



  1. #1
    Britonix

    Fentes de Young


    ------

    Bonjour à tous,

    Je m'intéresse à la dualité onde-corpuscule et je me demandais si l'expérience des Fentes de Young était réalisable facilement. Je comprends le phénomène, mais je me demande si une précision énorme (et inatteignable sans machinerie précise) est nécessaire ou est-ce que il serait possible de reproduire cette expérience à la maison.

    Merci d'avance
    Britonix

    -----

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  3. #2
    Coincoin

    Re : Fentes de Young

    Salut,
    Avec de la lumière, c'est une expérience classique pour un TP de physique. Faut une lampe adaptée, mais ça se fait facilement sinon.
    Avec des électrons, c'est une toute autre paire de manches.
    Encore une victoire de Canard !

  4. #3
    Urgon

    Re : Fentes de Young

    Citation Envoyé par Coincoin Voir le message
    Salut,
    Avec de la lumière, c'est une expérience classique pour un TP de physique. Faut une lampe adaptée, mais ça se fait facilement sinon.
    Avec des électrons, c'est une toute autre paire de manches.
    Mais pour mettre en évidence la dualité, il faut émettre photon par photon : est-ce qu'une "lampe adaptée" suffit dans ce cas ?

  5. #4
    Coincoin

    Re : Fentes de Young

    Non, il faut une source spéciale. Et il faut un compteur de photons comme détecteur, tu ne peux pas te contenter d'un écran.
    Ce n'est pas pour rien que c'est un concept assez récent dans l'histoire des sciences...
    Encore une victoire de Canard !

  6. #5
    Britonix

    Re : Fentes de Young

    Je savais bien que ça ne se faisait pas avec des électrons, du moins pas pour moi.
    Je voudrais tester avec des photons, de la lumière. Quel genre de lampe faut-il exactement?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Coincoin

    Re : Fentes de Young

    Les fentes d'Young ne montrent pas la dualité onde-corpuscule, mais simplement l'aspect ondulatoire de la lumière. Historiquement, l'expérience d'Young a été cruciale pour trancher d'ailleurs. Pour ça, il suffit d'une lampe à décharge, assez monochromatique. C'est quelque chose de classique comme TP.
    Pour l'aspect corpusculaire, c'est plus complexe, et il faut des expériences plus élaborées, comme l'effet photoélectrique.
    Encore une victoire de Canard !

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  10. #7
    Urgon

    Re : Fentes de Young

    Citation Envoyé par Coincoin Voir le message
    Les fentes d'Young ne montrent pas la dualité onde-corpuscule, mais simplement l'aspect ondulatoire de la lumière. Historiquement, l'expérience d'Young a été cruciale pour trancher d'ailleurs. Pour ça, il suffit d'une lampe à décharge, assez monochromatique. C'est quelque chose de classique comme TP.
    Pour l'aspect corpusculaire, c'est plus complexe, et il faut des expériences plus élaborées, comme l'effet photoélectrique.
    Historiquement, c'est vrai. Mais les expériences modernes, photon par photon, montrant la dualité onde-corpuscule, sont toujours dénommées (peut-être abusivement) "Fentes de Young"

    http://www.vn.refer.org/mp/mquantic/...ion/node4.html
    http://www.lpm.u-nancy.fr/webperso/m.../A3.matray.pdf -
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Fentes_de_Young

    etc..
    Dernière modification par Urgon ; 30/09/2007 à 20h39.

  11. #8
    juliendusud

    Re : Fentes de Young

    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    Mais pour mettre en évidence la dualité, il faut émettre photon par photon : est-ce qu'une "lampe adaptée" suffit dans ce cas ?
    Bonjour,

    Pour mettre en évidence la dualité onde-corpuscule, 2 expériences simples suffisent :
    1) Les fentes de Young.
    2) La photographie astronomique (l'image se forme point par point).

  12. #9
    Urgon

    Re : Fentes de Young

    Citation Envoyé par juliendusud Voir le message
    1) Les fentes de Young.
    Soit, mais comment avoir une émission photon par photon. Comment détecter ?

    Citation Envoyé par juliendusud Voir le message
    2) La photographie astronomique (l'image se forme point par point).
    Ce n'est pas parceque une image se forme point par point que cela démontre la dualité. Pour démontrer la dualité, il faut que ce soit une figure d'interférence qui se forme point par point, pas l'image d'une galaxie.

    Comment montrer la dualité avec de la photo astronomique ???

  13. #10
    juliendusud

    Re : Fentes de Young

    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    Soit, mais comment avoir une émission photon par photon. Comment détecter ?


    Ce n'est pas parceque une image se forme point par point que cela démontre la dualité. Pour démontrer la dualité, il faut que ce soit une figure d'interférence qui se forme point par point, pas l'image d'une galaxie.

    Comment montrer la dualité avec de la photo astronomique ???
    L'expérience des fentes de Young montre l'aspect ondulatoire de la lumière (= flux de photons très important) tandis que la photographie astronomique révèle un aspect purement corpusculaire (flux de photons très faible). Que vous faut-il de plus? Moi ces deux expériences suffisent pour m'ébahir tout autant que l'expériences des interférences à un seul photon car ces deux expériences renferment en elle même tout le mystère de la mécanique quantique.

  14. #11
    hterrolle

    Re : Fentes de Young

    Au ait dans l'experience des fentes de Young l'espacement entre les deux fentes est pris en compte ?

  15. #12
    juliendusud

    Re : Fentes de Young

    Citation Envoyé par hterrolle Voir le message
    Au ait dans l'experience des fentes de Young l'espacement entre les deux fentes est pris en compte ?
    Bien sûr, c'est justement ce terme qui rend compte des interférences (distance entre deux minimas), la taille des fentes rend compte de la largeur de la distribution gaussienne.

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  17. #13
    Britonix

    Re : Fentes de Young

    Citation Envoyé par Coincoin Voir le message
    Les fentes d'Young ne montrent pas la dualité onde-corpuscule, mais simplement l'aspect ondulatoire de la lumière.
    Oups, petite erreur, c'est en effet l'aspect ondulatoire dont je voulais parler en parlant des Fentes de Young.

    Pour ça, il suffit d'une lampe à décharge, assez monochromatique. C'est quelque chose de classique comme TP.
    Merci pour cette réponse. Est-il aisé de se procurer ce type de lampe?

  18. #14
    Chip

    Re : Fentes de Young

    Citation Envoyé par juliendusud Voir le message
    (...) la photographie astronomique révèle un aspect purement corpusculaire (flux de photons très faible)
    pour être rigoureux : les expériences qui détectent des rayonnements "classiques" à très bas flux ne sont plus considérées (depuis bien longtemps) comme des preuves de l'aspect corpusculaire de la lumière. Ce point a été abordé plusieurs fois sur le forum, par exemple ici : http://forums.futura-sciences.com/thread23933.html

  19. #15
    juliendusud

    Re : Fentes de Young

    Citation Envoyé par Chip Voir le message
    pour être rigoureux : les expériences qui détectent des rayonnements "classiques" à très bas flux ne sont plus considérées (depuis bien longtemps) comme des preuves de l'aspect corpusculaire de la lumière. Ce point a été abordé plusieurs fois sur le forum, par exemple ici : http://forums.futura-sciences.com/thread23933.html
    Vous voulez parler de la théorie ondulatoire de Schrodinger qui expliquerait l'effet photoélectrique?

  20. #16
    Urgon

    Re : Fentes de Young

    Citation Envoyé par juliendusud Voir le message
    Que vous faut-il de plus? Moi ces deux expériences suffisent pour m'ébahir tout autant que l'expériences des interférences à un seul photon car ces deux expériences renferment en elle même tout le mystère de la mécanique quantique.
    D'accord, j'ai compris ce que vous vouliez dire. Cependant, l'expérience des fentes de Young photon par photon montre beaucoup plus la dualité que les deux expériences séparées, car les deux expériences séparées montrent qu'un photon peut être onde OU BIEN corpuscule , dans deux circonstances/expériences différentes, alors que dans l'expérience de Young moderne on montre que le photon est A LA FOIS onde et corpuscule, dans la même expérience. On montre de plus que le photon "interfère avec lui même" en quelque sorte, ce qui n'est absolument pas mis en évidence par les deux expériences séparées.

    Voilà ce qu'il me fallait de plus. Cordialement.

  21. #17
    juliendusud

    Re : Fentes de Young

    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    D'accord, j'ai compris ce que vous vouliez dire. Cependant, l'expérience des fentes de Young photon par photon montre beaucoup plus la dualité que les deux expériences séparées, car les deux expériences séparées montrent qu'un photon peut être onde OU BIEN corpuscule , dans deux circonstances/expériences différentes, alors que dans l'expérience de Young moderne on montre que le photon est A LA FOIS onde et corpuscule, dans la même expérience. On montre de plus que le photon "interfère avec lui même" en quelque sorte, ce qui n'est absolument pas mis en évidence par les deux expériences séparées.

    Voilà ce qu'il me fallait de plus. Cordialement.
    Oui, je suis d'accord avec vous. On peut aussi faire une photographie astronomique en mettant un diaphragme, cette fois-ci on verra l'image diffractée (phénomène purement ondulatoire) se former point par point (aspect corpusculaire).

  22. #18
    Chip

    Re : Fentes de Young

    Citation Envoyé par juliendusud Voir le message
    Vous voulez parler de la théorie ondulatoire de Schrodinger qui expliquerait l'effet photoélectrique?
    Je veux dire qu'on sait depuis longtemps que la plupart des expériences faisant intervenir un champ électromagnétique "classique" très faible - comme celle que tu cites - peuvent être décrites par un modèle où seule la matière est quantifiée, et non le rayonnement (c'est à dire que ces expériences ne prouvent pas le caractère corpusculaire de la lumière).

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  24. #19
    juliendusud

    Re : Fentes de Young

    Citation Envoyé par Chip Voir le message
    Je veux dire qu'on sait depuis longtemps que la plupart des expériences faisant intervenir un champ électromagnétique "classique" très faible - comme celle que tu cites - peuvent être décrites par un modèle où seule la matière est quantifiée, et non le rayonnement (c'est à dire que ces expériences ne prouvent pas le caractère corpusculaire de la lumière).
    Bonjour,
    Pouvez vous m'expliquer celà?

  25. #20
    Urgon

    Re : Fentes de Young

    Je plussoie : ce n'est pas clair. De plus, si "on le sait depuis longtemps", pourquoi autant de références font toujours allusion aux expériences photon par photon pour montrer la dualité ?

  26. #21
    Chip

    Re : Fentes de Young

    Citation Envoyé par juliendusud Voir le message
    Bonjour, Pouvez vous m'expliquer celà?
    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    Je plussoie : ce n'est pas clair.
    Est-ce que vous êtes allés voir la discussion donnée en lien au-dessus? Ainsi que le pdf (http://www.physique.ens-cachan.fr/pa...electrique.pdf) qui y est indiqué?

    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    De plus, si "on le sait depuis longtemps", pourquoi autant de références font toujours allusion aux expériences photon par photon pour montrer la dualité ?
    Les sources classiques à très faible flux ne sont pas, à strictement parler, des sources "photon par photon"...

  27. #22
    Urgon

    Re : Fentes de Young

    Citation Envoyé par Chip Voir le message
    Est-ce que vous êtes allés voir la discussion donnée en lien au-dessus? Ainsi que le pdf (http://www.physique.ens-cachan.fr/pa...electrique.pdf) qui y est indiqué?

    Les sources classiques à très faible flux ne sont pas, à strictement parler, des sources "photon par photon"...
    Ah! Vu. Mais comme on ne parlait pas de l'effet photo-électrique, je n'avais pas tilté .

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