Bonjour, je travaille en ce moment sur la lumière et je me pose une question car j'ai des réponses différentes dans le corrigé d'exos.
La couleur d'une d'une radiation dépend telle su mileu de propagation?
Si on part du principe que la couleur est caractérisée par la fréquence, ds ce cas la réponse et non. Mais je pensais que ça dépendait de la longueur d'onde. Or la longueur d'onde dépend du milieu de propagation. Dc ici, la réponse serait oui.
Avez-vous une idée?
Merci.
très bonne question!!
D'ailleurs elle n'est abordée dans aucun bouquin....c'est dommage....
enfin aucun...sauf le cours de référence de Feynman - Mécanique Tome 2. LA référence.
page 68 il explique la réfraction. Une onde qui change de milieu garde la même fréquence. C'est la fréquence qui est importante.
L'oeil est sensible à la fréquence. La couleur correspond a une fréquence et pas à une longueur d'onde.
Il explique donc que au passage du vide à un milieu d'indice n, nous avons l'onde qui a d'un côté une longueur d'onde:
et de l'autre côté:
et comme il le dit ensuite, au passage de l'interface (le dioptre) l'onde change de direction, en respectant la condition:
ou encore:
Tu pensais que cela dépendait de la longueur d'onde....c'est légitime....dans tous les bouquins de terminal S ou autre bouquin de vulgarisation, on nous donne souvent des spectres de couleurs avec les longueurs d'onde de 400 nm à 800 nm et en dessous l'echelle des fréquences.
Mais ce qu'ils ne disent pas toujours, c'est qu'il s'agit des longueurs d'onde dans le vide.....
Out! Out! You, Demons Of Stupidity!!
Salut,
D'ailleurs on peut comprendre facilement pourquoi c'est la fréquence et non la longueur d'onde qui compte. Ce qui compte, c'est comment est excitée la cellule de ton oeil, donc à quelle fréquence. Cette cellule ne sait pas où est le prochain maximum, donc elle n'est pas sensible à la longueur d'onde.
La nature du milieu n'influe pas sur la longueur d'onde une fois la lumière dans l'oeil aussi
lol, c'est pas faux. Mais je pense que dans la question, c'est une vue de l'esprit où l'on se demande quelle est la longueur d'onde en fonction du milieu...Envoyé par Bouli
La nature du milieu n'influe pas sur la longueur d'onde une fois la lumière dans l'oeil aussi
Out! Out! You, Demons Of Stupidity!!
Hello,
Mais à partir de quelles formules physiques peut-on prouver que la longueur d'onde change en passant d'un milieu à un autre, alors que la fréquence ne change pas ?
"Prouver ?"
On constate ou on explique, mais "prouver" en physique est douteux
Par exemple avec la formule
où l'indice se réfère au milieu, voir aussi les formules données plus haut.
Maintenant, pour une explication "plus fondamentale" :
ce qui change en tranversant le milieu est la vitesse de l'onde.
Vitesse = longueur d'onde * fréquence
Pour la lumière, l'énergie d'un photon est liée à la fréquence et l'énergie est conservée.
Pour une vibration, par exemple une onde sismique passant d'un milieu à un autre, la fréquence est la fréquence de vibration : les molécules du milieu transmettant la vibration de proche en proche, il est logique que celle-ci reste la même. Mais la vitesse étant différente.... la longueur d'onde varie.
J'suis étudiant en math, 'scusez! C'est de la déformation professionnelle"Prouver ?"
On constate ou on explique, mais "prouver" en physique est douteux
Avec la formuleque tu donnes, on voit effectivement que la longueur d'onde varie, c'est acquis.
Mais ce qui me semble remarquable, c'est que la vitesse varie pile poil comme il faut pour "compenser" la variation de la longueur d'onde, et faire en sorte que la fréquence reste constante.
C'est surtout ce mécanisme de "compensation" que je cherche à exhiber "avec des formules".
Ben je vois une forme de "preuve".
Un photon est dans le vide, son énergie est
la vitesse de la lumière dans un milieu d'indice n est
On remplace, on obtient
Le milieu 0 c'est le vide =>
On obtient
D'où,
Cordialement
Salut obi76 ! C'est effectivement pas mal du tout!Merci !
En fait, étant acquis (voir ci-dessous) que la fréquence ne varie pas, il est absurde de dire que la vitesse varie juste ce qu'il faut pour compenser la variation de longueur d'onde. Ce qui se passe c'est que la longueur d'onde c'est la fréquence divisée par la vitesse. Donc, si la vitesse varie, bien entendu que la longueur d'onde est juste ce qu'il faut.
Un mécanisme est difficile à voir avec des formules puisque celles-ci ne sont (dans ce cas) que des bilans.
Alors, pour le mécanisme il vaut mieux voir l'explication que je donnais après la formule.
Effectivement. Mais la grosse question, et le problème principal dans pas mal de trucs en physique, c'est le problème de l'antériorité. Qu'est-ce qu'on connaît avant quoi, de quoi on déduit quoi... Bref, quelles sont les hypothèses connues dans chacun des cas...
Ca ressemble un peu à un gros sac de noeuds, en général, et c'est finalement pas évident de comprendre les phénomènes en respectant un minmum la cohérence "historique".
Par exemple, on a utilisé le principe de conservation de l'énergie pour démontrer la conservation des fréquences. On pourrait également faire l'inverse, finalement, a priori. Serait-ce un prérequis correct ? ici, probablement pas, mais voilà... C'est un peu toujours le même souci.
C'est d'ailleurs une difficulté plus ou moins inhérente aux sciences naturelles ou expérimentales de se construire plutôt "horizontalement" que "verticalement". A l'opposé des math, il est toujours difficile de savoir où est la base...
C'est vrai. Et la construction historique est souvent cahotique. Parfois, les justifications ou la compréhension ne vient que plus tard.
Il est certain qu'historiquement ce lien entre fréquence de la lumière et énergie des photons est venue bien après le constat que la fréquence restait inchangée lors d'un changement de milieu.
De plus, on n'a pas dû trop se poser la question puisque la théorie ondulatoire de la lumière a longtemps postulé qu'elle était de nature vibratoire. Et l'explication dans le cas des vibrations est évidente.
Ceci dit, pour en revenir à la remarque sur la conservation de l'énergie, non, on ne l'a pas déduit dans le sens fréquence -> énergie. pour une fois qu'il y a un théorème là derrière, tu ne vas pas faire le difficile
Par contre, ce qui peut alors sembler assez mystérieux c'est pourquoi il y a correspondance entre énergie du photon et fréquence.
Quelqu'un saurait expliquer/vulgariser ça en quelques mots ? Parce que moi, faudrait vraiment que j'y réfléchise (c'est lié à la quantification, à la décomposition de Fourrier et touti quanti, je me vois mal expliquer toute la théorie quantique des champs). Ou y aurait-il une explication plus simple que passer par ça ?
