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Question de physique



  1. #1
    Zatterc

    Question de physique


    ------

    Bonjour tout le monde,

    J'ai une question en physique qui me turlupine depuis quelques temps, et je cherche un physicien capable d'y répondre:

    Nous sommes dans une situation typique d'un champ magnétique B avec un électron qui voyage à une vitesse v perpendiculaire à B. La force de Lorenz qui s'y applique vaut donc: qV x B, où q = e, la charge élémentaire de l'électron.
    Jusque là pas de problème.
    Mais je me demandais une chose: pourquoi l'électron privilégie-t'il une direction par rapport à l'autre??????
    En effet, nous sommes dans une situation à priori symétrique, par le plan contenant b et v, et l'électron prend la direction de qV x B, car le produit vectoriel forme un trièdre droit. Mais pourquoi préfère-t'il cette direction à l'autre (-qV x B)? Autrement dit pourquoi un trièdre droit et pas un trièdre gauche?

    Merci d'avance à celui qui répondra à cette question.

    -----

  2. #2
    JPL
    Responsable des forums

    Re : Question de physique

    Cela aurait été mieux de poser la question dans le forum de physique, non ? Heureusement qu'il y a des gentils modérateurs pour déplacer les questions
    Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac

  3. #3
    invite19431173

    Re : Question de physique

    Salut !

    , et forment un trièdre direct.

    Tu as déjà entendu parler de la règle des doigts de la main droite ? Cela signifie que F est fixé, contrairement à ce qu'on pourrait croire.

  4. #4
    Thwarn

    Re : Question de physique

    Une reponse qui ne repond pas (vraiment) à la question
    On voit experimentalement que la force de l'electron est dans ce sens. Si cela n'auvait pas été le cas, on aurait ecrit F= -evxB pour que cela colle a l'experience.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite19431173

    Re : Question de physique

    Citation Envoyé par Thwarn Voir le message
    Si cela n'auvait pas été le cas, on aurait ecrit F= -evxB pour que cela colle a l'experience.
    Oui, et alors ?

    Désolé, mais je ne vois pas où est le problème...

  7. #6
    Thwarn

    Re : Question de physique

    Citation Envoyé par benjy_star Voir le message
    Oui, et alors ?

    Désolé, mais je ne vois pas où est le problème...
    Ben, je n'ai jamais dis qu'il y avait un probleme...
    Zatterc demandait pourquoi la formule était F=qvxB et je disais juste que si la force était dans l'autre sens dans l'experience, on aurait mis un moins pour coller...
    J'avais prevenu que ma reponse n'était pas une vraie explication (c'est une espece d'explication de la formule phénomenologique, le fait qu'il y est un plus et non un moins doit aussi se trouver à partir de la theorie, en partant du lagrangien relativiste matiere + champs + interaction).

  8. #7
    invite19431173

    Re : Question de physique

    Oups, je croyais que tu étais l'auteur de la question, je n'avais pas fait attention...

  9. #8
    zap

    Re : Question de physique

    salut,

    je ne suis pas certain que la reponse satisfasse l'auteur de la question. En tout cas elle ne me satisfait et pousse ma curiosite...
    Je n'ai en fait pas de reponse, je peux juste alimenter de questions.
    En fait si a la place d'un electon on prend une charge + (genre proton) on change le signe du pv et on se retrouve dans l'autre sens... je me trompe ?
    N'est ce pas la charge qui oriente ?
    Serait ce lier a une structure plus fine des particules ? Mesdames, messieurs de la physique des particules...?

    Si j'ai bien compris, en Relativite Generale : un champ B est un champ E dans un repere bien choisit... d'ou l'importance du signe ?

    Je nage il est tard...

  10. #9
    invite34596000666

    Re : Question de physique

    Citation Envoyé par zap Voir le message
    Serait ce lier a une structure plus fine des particules ? Mesdames, messieurs de la physique des particules...?
    L'électron n'a pas de « structure plus fine ».

  11. #10
    BioBen

    Re : Question de physique

    Zatterc demandait pourquoi la formule était F=qvxB et je disais juste que si la force était dans l'autre sens dans l'experience, on aurait mis un moins pour coller...
    http://en.wikipedia.org/wiki/Lorentz_force

  12. #11
    Coincoin

    Re : Question de physique

    Salut,
    Effectivement, pour une particules donnée, la force magnétique privilégie une direction. Mais ce n'est pas le cas de la théorie dans son ensemble. Tu peux très bien prendre la "règle de la main gauche" et considérer la convention de signe opposée pour les charges électriques.

    Pour reprendre l'idée de Feynman, si tu essayais d'utiliser ça pour expliquer à distance un extraterrestre ce qu'est la gauche et ce qu'est la droite, tu pourrais avoir de mauvaises surprises : un extraterrestre fait d'antimatière considèrerait d'après tes explications le positon comme ayant une charge négative (alors que tu lui as expliqué pour l'électron) et viendrait te serrer la main gauche.
    Encore une victoire de Canard !

  13. #12
    invite19431173

    Re : Question de physique

    Citation Envoyé par zap Voir le message
    En fait si a la place d'un electon on prend une charge + (genre proton) on change le signe du pv et on se retrouve dans l'autre sens... je me trompe ?
    Tu ne te trompes pas, et c'est bien pour ça que j'ai parlé du vecteur q !

    Citation Envoyé par Coincoin Voir le message
    et viendrait te serrer la main gauche.
    Juste avant de faire boum...

  14. #13
    YBaCuO

    Re : Question de physique

    Bonjour,

    Pour retrouver les symétries, ne considère pas le champ magnétique mais la distribution de courant qui génère ce champ.

    Les remarques suivantes qui ne mentionnent pas le champ magnétique sont bien symétriques:
    -Deux fils parallèles parcourus par des courants de même sens s'attirent.
    -Deux fils parallèles parcourus par des courants de sens opposés se repoussent.

  15. #14
    Coincoin

    Re : Question de physique

    Il faut bien faire attention quand on réfléchit aux symétries du champ magnétique. En effet, le champ magnétique n'est pas un vrai vecteur, mais un pseudo-vecteur. Ça veut dire que si on prend un vecteur et le champ magnétique de même sens et qu'on prend l'image dans un miroir, l'image du vecteur et celle du champ magnétique seront de sens opposés !

    Si on imagine que le champ magnétique est créé par une petite boucle de courant, on retrouve des propriétés "normales" de symétrie.
    Encore une victoire de Canard !

  16. #15
    zap

    Re : Question de physique

    Citation Envoyé par guerom00 Voir le message
    L'électron n'a pas de « structure plus fine ».
    bonsoir,
    et les quarks ?

  17. #16
    Karibou Blanc

    Re : Question de physique

    bonsoir,
    et les quarks ?
    idem. A noter que les quarks et leurs propriétés (masse notamment) sont tres difficiles à étudier du fait de la liberté asymptotique de QCD et du confinement, ie les quarks n'existent pas l'état libre, que les autres particules.
    Well, life is tough and then you graduate !

  18. #17
    Gwyddon

    Re : Question de physique

    Pour appuyer la remarque de Karibou, définir la masse d'un quark est quelque chose de hautement non trivial, et on peut se poser la question du sens physique (au sens de l'expérience ici) de la signification de ce concept.
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

  19. #18
    invite34596000666

    Re : Question de physique

    Citation Envoyé par zap Voir le message
    bonsoir,
    et les quarks ?
    Pas de quarks dans un électron

  20. #19
    zap

    Re : Question de physique

    Citation Envoyé par guerom00 Voir le message
    Pas de quarks dans un électron
    lepton... autant pour moi.

  21. #20
    Sigmar

    Re : Question de physique

    Citation Envoyé par guerom00 Voir le message
    Pas de quarks dans un électron
    Je dirais même : rien dans un électron lol. En effet, d'après les théories actuelles, les électrons sont des particules élémentaires : il n'existe pas de niveau inférieur.

    Ne peut-on pas cependant légitimement supposer qu'il existe une structure plus fine au quark ou à l'électron ?
    Je me pose la question depuis un moment. Il me semblait qu'on ne pouvait pour le moment pas mettre en évidence cela expérimentalement, mais que cela n'avait rien d'absurde de supposer (j'ai un vague souvenir de ma prof de physique disant ça).
    "I have to understand the world, you see." (Richard P. Feynman)

  22. #21
    Sigmar

    Re : Question de physique

    Citation Envoyé par zap Voir le message
    lepton... autant pour moi.
    Le lepton est également une particule élementaire.
    Dans les leptons (c'est un terme générique, une famille), on trouve d'ailleurs l'électron, entre autres.
    "I have to understand the world, you see." (Richard P. Feynman)

  23. #22
    Gwyddon

    Re : Question de physique

    Citation Envoyé par Sigmar Voir le message
    Ne peut-on pas cependant légitimement supposer qu'il existe une structure plus fine au quark ou à l'électron ?
    Je me pose la question depuis un moment. Il me semblait qu'on ne pouvait pour le moment pas mettre en évidence cela expérimentalement, mais que cela n'avait rien d'absurde de supposer (j'ai un vague souvenir de ma prof de physique disant ça).
    Hello,

    Rien ne t'empêche de le supposer, si ce n'est que.. et théoriquement, et expérimentalement, on n'en a pas besoin pour l'instant
    A quitté FuturaSciences. Merci de ne PAS me contacter par MP.

  24. #23
    Sigmar

    Re : Question de physique

    Ok c'est la réponse parfaite que j'attendais.
    Pour le moment on a observé aucun phénomène qui pourrait laisser supposer ça et tant mieux, c'est déja assez le foutoir comme ça
    "I have to understand the world, you see." (Richard P. Feynman)

  25. #24
    trimidi

    Re : Question de physique

    Citation Envoyé par guerom00 Voir le message
    L'électron n'a pas de « structure plus fine ».
    Bonjour, j'ai appris que pour l'atome d'hydrogène, il faut tenir compte des effets relativistes de l'électron, du couplage spin-orbite de l'électron ce qui est, je crois, décrit dans l'équation de Dirac. Ce couplage serait d'ailleurs un gros problème vu que les nombres quantiques (n,l,ml,s,ms) ne seraient plus des états propres de l'atome d'hydrogène; il faudrait ainsi créer le nombre quantique j=l+s. La base (n,l,s,j,mj) serait alors adéquate. Est-ce ceci que l'on appelle structure fine de l'atome d'hydrogène?Quel est son sens physique plus concrètement?

    De même pour la structure hyperfine, il faudrait considérer le noyau. Dans le référentiel de l'électron celui ci tourne autour de l'électron, créant un champ magnétique. Ce dernier va lui aussi perturber les états propres et il faut construire une nouvelle base en tenant compte du moment cinétique du noyau i. On construit alors le nombre f=j+i et on obtient la base (n,l,s,j,f,mf).

    L'électron n'a pas de structure fine vu qu'il serait une particule élémentaire. Autrement dit, le proton constitué de quarks aurait-il une structure fine? La structure fine serait-elle en fait la perturbation d'une caractéristique des quarks sur le proton? Si oui quelle est cette caractéristique? Le moment cinétique des quarks?

    Merci et pardon s'il y'a des méga aberrations

  26. #25
    invite34596000666

    Re : Question de physique

    La « structure fine » dont il est question ici était de savoir si les électrons sont constitués d'autres choses plus petites. Ça n'a rien à voir avec la structure fine spectroscopique que tu décris.
    C'est en tout cas comme ça que je l'ai compris et c'est la raison pour laquelle je mettais les mots structure fine entre guillemets

  27. #26
    trimidi

    Re : Question de physique

    Lol oki merci je me disais aussi que je devais avoir rien compris...

    On parle de structure fine spectroscopique parceq u'il y'a éclatement des niveaux d'énergies? Ainsi les énergies de transition ne seraient pas les mêmes et l'on aurait des décalages sur les rayonnement émis si l'on regarde de trés près?

  28. #27
    invite34596000666

    Re : Question de physique

    Citation Envoyé par trimidi Voir le message
    On parle de structure fine spectroscopique parceq u'il y'a éclatement des niveaux d'énergies?
    Oui. La Nature n'aime pas les dégénérescences. Y a toujours un ch'ti effet qui sépare les niveaux

  29. #28
    trimidi

    Re : Question de physique

    Oki merci pour tes réponses

  30. #29
    Zatterc

    Re : Question de physique

    Fantastique! merci pour vos réponses!

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