Phonons "optiques"

[Firegoodzila]

Bonjour à tous
Les cristaux ioniques éxposés à un rayonnement infra rouge transforment l'energie lumineuse IR en son, le contraire est il vrai ?
Maeci d'avance
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[Golinel]

Bonjour,


Oui. Cela s'appelle le processus anti-Stokes de l'effet Raman: un mode propre de vibration du cristal, par exemple un phonon optique, est détruit et il y a émission d'un photon dont l'énergie est supérieure à l'énergie du photon IR incident d'une quantité égale à l'énergie associée au mode de vibration.

Le processus anti-Stokes est cependant bien moins probable que le processus Stokes, celui que tu décris dans ton post.

Petite remarque au passage: le "son" que tu évoques dans ton post est plutôt un terme que l'on réserve aux phonons acoustiques et non optiques. De plus, cela dépend des objets auxquels tu t'intéresses mais il est fort peu probable que les phonons acoustiques aient une fréquence audible par l'oreille humaine, c'est pourquoi on utilise très peu le terme "son" (qui laisse supposer un son audible... )

A+


PMC

[Firegoodzila]

Tout d'abord, merci bien de répondre ^^

Le processus anti-Stokes est cependant bien moins probable que le processus Stokes, celui que tu décris dans ton post.

Le cas contraire serait anti-thermodynamique ?

Petite remarque au passage: le "son" que tu évoques dans ton post est plutôt un terme que l'on réserve aux phonons acoustiques et non optiques.

Oui, je me suis d'ailleur demmander comment apeler ça, "ultra-son" suffirait ?

Et sinon peut on envisager une absorption de phonon > émition de photon à fréquence et energie égale, sans déplacement de stoke ?
(dans des fréquences micro-ondes, par exemple)

[Golinel]

Le cas contraire serait anti-thermodynamique ?

Je ne comprend pas ce que tu entends par anti-thermodynamique, mais je vais tenter de te donner une réponse. La théorie des perturbations en mécanique quantique permet de calculer les probabilités des processus Stokes et anti-Stokes (on utilise la règle d'or de Fermi). C'est comme ça que l'on montre que dans certaines conditions, la destruction de phonons est moins favorable que leur création.

Oui, je me suis d'ailleur demmander comment apeler ça, "ultra-son" suffirait ?

Le domaine de fréquence des modes acoustiques dépend de la taille de l'objet que tu étudies. Les ultra-sons ce sera pour un solide d'environ un centimètre. Pour des solides très petits (1 nm), la fréquence est de l'ordre du téra-hertz (on parle d'acoustique picoseconde).

Si tu veux être général, je te conseille de parler de modes (ou phonons) acoustiques.

Et sinon peut on envisager une absorption de phonon > émition de photon à fréquence et energie égale, sans déplacement de stoke ?
(dans des fréquences micro-ondes, par exemple)

Oui, celà s'appelle la diffusion élastique (élastique au sens conservation de l'énergie du photon), après il y a différents régimes : Rayleigh, Mie, etc...

A+

PMC

[A voir en vidéo sur Futura]

[Firegoodzila]

Anti-thermodynamique

Bha, c'est juste une idée, comme ça, je ne suis pas spécialiste, évidement, mais il me semble avoir compris qu'un déplacement anti-stoke transforme de la chaleur en rayonnement (le photon émis à plus d'energie que le photon absorbé).
Si un système à plus de probabilité de connaître un déplacement antistoke lors d'un processus d'absobtion-émition, alors le rayonnement global serait, il me semble d'émissivité supèrieure à 1, comme une source froide, et je crois que le second principe interdit l'existence "spontané" d'une source froide. Ce qui serait confirmé par la règle d'or de fermi dont tu parle.
Ce sont tout les "je crois" et les "il me semble" qui font que je pose la question

la diffusion élastique

Je parle bien de phoNons se transformant en phoTons, je me demandait si c'est possible, mais si on s'est bien compris, il est possible de transformer une partie d'une onde mécanique en onde électromagnétique: par exemple un paquets de phonons fréquence 3.10^10 Hz pénètre un cristal ionique, alors une part de cette onde mécanique pourrais se convertir en rayonnement micro-onde de même fréquence, pour peut que le cristal ionique réponde sur cette fréquence ?

[Firegoodzila]

Ca fait longtemps, j'en profite pour faire un petit up ^^
On s'est arrêter là: peut-il y avoir une "transformation élastique" d'onde mécanique en ondes électromagnétique ?
(élastique toujour dans le sens consèrvation de la fréquence et donc de l'energie puisque l'energie du phonon et du photon se deffinit de la même manière E=hv)