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Photon



  1. #1
    pithut

    Photon


    ------

    bonjour à tous,

    deux questions:

    1-le photon n'a pas de masse...mais peut-etre que si...
    cela veut-il dire que si il a une masse, alors l'energie à fournir a un objet pour atteindre la vitesse de la lumière serait finie?

    2-le photon est sa propre antiparticule, comment interagit deux photons?

    cordialement

    -----

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  4. #2
    Skippy le Grand Gourou

    Re : photon

    Citation Envoyé par pithut Voir le message
    1-le photon n'a pas de masse...mais peut-etre que si...
    cela veut-il dire que si il a une masse, alors l'energie à fournir a un objet pour atteindre la vitesse de la lumière serait finie?
    Euh… Il y a très peu de théories qui prédisent une masse au photon. Pour l'instant on en est plutôt à prouver que le neutrino a une masse.

    Ceci dit, si le photon avait une masse, ton interprétation ne serait pas la bonne*: en fait cela voudrait simplement dire que le photon ne va pas à la vitesse de la lumière, pour ainsi dire. La vitesse de la lumière coïncide avec la célérité c parce que le photon n'a pas de masse. S'il en avait une, sa vitesse ne serait pas c. La célérité est juste une constante de l'univers, ce n'est pas par définition qu'elle correspond à la vitesse de la lumière.

    Citation Envoyé par pithut Voir le message
    2-le photon est sa propre antiparticule, comment interagit deux photons?
    En s'annihilant et en créant une paire particule-antiparticule*:

  5. #3
    pithut

    Re : photon

    ok merci

    cordialement

  6. #4
    pithut

    Re : photon

    pardon j'ai oublié une chose:dans l'intéraction de deux photons,quelle est la nature de la paire de particule, anti-particule créées?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    Skippy le Grand Gourou

    Re : photon

    N'importe laquelle*: lepton/antilepton, quark/antiquark, boson/antiboson…

  9. #6
    mach3
    Modérateur

    Re : photon

    pardon j'ai oublié une chose:dans l'intéraction de deux photons,quelle est la nature de la paire de particule, anti-particule créées?
    ça dépend de l'énergie des photons, elle doit être plus grande que l'énergie de masse des particules crées. Si l'énergie est assez grande et qu'il y a le choix, le type de paire créée obéit à des lois statistiques.

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

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  11. #7
    Arapède

    Re : photon

    Bonjour,
    Citation Envoyé par Skippy le Grand Gourou Voir le message
    N'importe laquelle*: lepton/antilepton, quark/antiquark, boson/antiboson…
    Peut-il exister une diffusion photon-photon si l'énergie est insuffisante pour la création de paire ?

  12. #8
    vaincent

    Re : photon

    Citation Envoyé par Arapède Voir le message
    Bonjour,


    Peut-il exister une diffusion photon-photon si l'énergie est insuffisante pour la création de paire ?
    Non, les photons n'interagissent pas entre eux dans ce cas. Pour s'en convaincre il suffit de se demander quelle particule pourraient s'échanger 2 photons tout en repectant la conservation de la charge, du nombre leptonique, de l'isospin, etc...; il n'y en a pas.

  13. #9
    Skippy le Grand Gourou

    Re : photon

    Citation Envoyé par Arapède Voir le message
    Peut-il exister une diffusion photon-photon si l'énergie est insuffisante pour la création de paire ?
    En fait il me semble (mes cours sont loin…) que la seule interaction photon-photon autorisée par la QED est une interaction avec un vertex à 4 branches (pas de propagateur, donc), comme indiqué sur cette page, et que seules deux des particules peuvent être des photons, ce qui interdit une diffusion γγ→γγ.

  14. #10
    Skippy le Grand Gourou

    Re : photon

    Citation Envoyé par Skippy le Grand Gourou Voir le message
    En fait il me semble (mes cours sont loin…) que la seule interaction photon-photon autorisée par la QED est une interaction avec un vertex à 4 branches (pas de propagateur, donc), comme indiqué sur cette page, et que seules deux des particules peuvent être des photons, ce qui interdit une diffusion γγ→γγ.
    Mea culpa, je suis tombé par hasard aujourd'hui sur des documents ultra-secrets (je plaisante évidemment ) dans lesquels il était effectivement question de diffusion photon-photon, par échange de paires e+e- virtuels, comme le montre ce schéma*:


    C'est prévu par la QED (ça dépassait le cadre de mes cours…), et apparemment en 2000 ça n'avait toujours pas été observé (pas le temps de vérifier si ça l'a été depuis).

    Si certains veulent plus d'infos

  15. #11
    invite54165721

    Re : photon

    Si on fait tourner de 90 degrés le graphe de la diffusion Compton photo + e -> photon + e (avec un electron virtuel) on a un graphe ou 2 photons s'annihilent en donnant un electron + un positron.

  16. #12
    pithut

    Re : photon

    1-
    Citation Envoyé par Skippy le Grand Gourou Voir le message
    Mea culpa, je suis tombé par hasard aujourd'hui sur des documents ultra-secrets (je plaisante évidemment )]…
    merci M. feynman...

    2-
    Citation Envoyé par Skippy le Grand Gourou Voir le message
    une question :à qui s'adresse ton script crée il y a 13H?

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  18. #13
    Skippy le Grand Gourou

    Re : photon

    Citation Envoyé par pithut Voir le message
    une question :à qui s'adresse ton script crée il y a 13H?
    Plaît-il*?

  19. #14
    vaincent

    Re : photon

    Citation Envoyé par pithut Voir le message
    1-

    une question :à qui s'adresse ton script crée il y a 13H?
    à tous ceux qui s'y intéresse et qui ont un minimum d'humour !

    En tout cas merci ô grand skippy, je l'avais oublié ce diagramme.

  20. #15
    pithut

    Re : photon

    Citation Envoyé par vaincent Voir le message
    à tous ceux qui s'y intéresse et qui ont un minimum d'humour !

    En tout cas merci ô grand skippy, je l'avais oublié ce diagramme.
    bonjour,

    pour revenir au diagramme, un peu plus d'explication serais la bienvenu pour ma part, car google et wiki c'est bien beau, mais, pour bien comprendre, il fait poser des questions par rapport à ce que l'on ne comprend pas, et dans ce cas rien ne vaut, une discussion réelle...

    cordialement

  21. #16
    Skippy le Grand Gourou

    Re : photon

    Citation Envoyé par pithut Voir le message
    pour revenir au diagramme, un peu plus d'explication serais la bienvenu pour ma part, car google et wiki c'est bien beau, mais, pour bien comprendre, il fait poser des questions par rapport à ce que l'on ne comprend pas, et dans ce cas rien ne vaut, une discussion réelle...
    Ok, je viens de comprendre*: tu désactives JavaScript*?

    Le lien que j'ai donné est un lien vers un site qui, par un script JS, écrit les mots-clés dans une recherche google à la place de l'internaute. C'est censé être rigolo et généralement employé pour se moquer des gens qui ne sont pas capables de faire une recherche par eux-mêmes — bien qu'ici je l'aie employé juste pour le fun.

    Avec JavaScript désactivé, cas que je n'avais pas envisagé, ben ça donne un google tout vide…


    Donc ce qui te manque ce sont les bons mots-clés*: «*photon-photon scattering*». Les flèches rouges du diagramme correspondent à des électrons ou des positrons (suivant le sens de la flèche) virtuels.

  22. #17
    vaincent

    Re : photon

    Citation Envoyé par pithut Voir le message
    bonjour,

    pour revenir au diagramme, un peu plus d'explication serais la bienvenu pour ma part, car google et wiki c'est bien beau, mais, pour bien comprendre, il fait poser des questions par rapport à ce que l'on ne comprend pas, et dans ce cas rien ne vaut, une discussion réelle...

    cordialement
    en fait quelques règles simples de conservations de quantités fondamentales suffisent à tracer tous les diagrammes possibles d'une réaction. Chaque "carrefour" d'un diagramme est appelé vertex et à chaque vertex un certain nombre de quantités doivent être conservées. C'est un peu comme la loi des noeuds en électricité où "tout ce qui rentre est égal à tout ce sort". Un photon qui se propage est représenté par une sinusoïde de faible amplitude, comme on peut le voir plus haut. C'est très facile à tracer. Un fermion (ici un électron et un positron) lui est représenté par une ligne, dotée d'une flèche dans le sens du temps pour un électron, et dans le sens inverse pour un positron.
    A chaque vertex il doit y avoir conservation de l'énergie, conservation de l'impulsion, conservation de la charge, de l'isospin, du nombre leptonique, de la couleurs,etc...
    C'est justement la conservation de la charge qui intervient pour tracer la diffusion photon-photon.
    Imaginons que 2 photons se baladent en se rapprochant de très près. Quelle particule(s) pourraient-ils émettre pour intéragir ? Si 1 des 2 photons émet un électron par exemple, ça ne va pas car on a une charge nulle en entrée du vertex et une charge négative en sortie(ça consisterai à écrire 0 = 0 - e), donc impossible.
    si l'on regarde bien le schéma fourni par skippy, on peut voir que 1 des 2 photons se convertie en une paires électron-positron (il y a conservation de la charge à ce vertex : 0 = +e - e), que l'autre photon aborbe le positron émis précedemment et émet un électron (conservation de la charge : -e = -e, il y a une petite subtilité ici, puisque le positron remonte le temps il apparaît alors de l'autre côté de l'égalité, c-à-d dans la futur ! ). On a alors tracé la moitié du diagramme. Pour tracer l'autre moitié on procède de la même façon, on a alors création de 2 photons. Il faut voir que en quelque sorte ce ne sont pas "les mêmes" photons qui entrent et qui sortent, mais la somme de l'énergie-impulsion des photons entrant est égale à la somme de l'énergie-impulsion des photons sortant.

  23. #18
    humanino

    Re : photon

    Citation Envoyé par Skippy le Grand Gourou Voir le message
    C'est prévu par la QED (ça dépassait le cadre de mes cours…), et apparemment en 2000 ça n'avait toujours pas été observé (pas le temps de vérifier si ça l'a été depuis).
    Il faut noter que la collaboration OPAL au LEP a mesure depuis longtemps la section efficace de diffusion photon-photon pour differents etats finaux. Bien entendu, ce n'est strictement pas le diagramme photon-photon->photon-photon mais ce dernier peut se calculer grace a la connaissance des probabilites pour les differentes boucles internes possibles, et ces dernieres sont precisement mesurable par les processus du type photon-photon->hadrons ou hadrons-leptons ou leptons-leptons, voire meme photon-X. On appelle parfois ces densites de probabilites "fonctions de structure du photon", parce qu'elles mesurent essentiellement la propension du photon a fluctuer en une paire, c'est a dire le propagateur du photon reel dans le modele standard complet (y compris QCD) ce que l'on peut re-interpreter comme des distributions de probabilites pour des constituants effectifs du photon dans le vide, ou plutot le recouvrement du photon avec divers mesons vecteurs comme le rho par exemple. Tout cela ne remettant pas en question le fait que le photon est bien fondamental, mais plutot dans la philosophie du bootstrap ou toutes les particules fondamentales sont composees de toutes les autres particules fondamentales.
    "Puisque toute ces choses nous depassent, feignons de les avoir organisees"

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  25. #19
    pithut

    Re : photon

    Citation Envoyé par Skippy le Grand Gourou Voir le message
    Ok, je viens de comprendre*: tu désactives JavaScript*?

    Le lien que j'ai donné est un lien vers un site qui, par un script JS, écrit les mots-clés dans une recherche google à la place de l'internaute. C'est censé être rigolo et généralement employé pour se moquer des gens qui ne sont pas capables de faire une recherche par eux-mêmes — bien qu'ici je l'aie employé juste pour le fun.

    Avec JavaScript désactivé, cas que je n'avais pas envisagé, ben ça donne un google tout vide…


    Donc ce qui te manque ce sont les bons mots-clés*: «*photon-photon scattering*». Les flèches rouges du diagramme correspondent à des électrons ou des positrons (suivant le sens de la flèche) virtuels.
    bonjour skippy,

    merci pour tes précisions et un grand merci à vaincent,

    donc j'avais bien compris la forme mais pas le fond du script que tu n'a pas créé toi meme en fait (je suppose que tu peut y mettre n'importe quelle recherche google)

    excusez moi! un peu de hors sujet:
    juste à titre d'information : j'ai juste un bac STL (biologie-chimie) et je suis au debut d'un D.U "fenetre sur l'univers" donnant un niveau bac+2 dont le contenu est de niveau L2,M1-cette formation est une formation générale d'astrophysique,qui peu servir comme "initiation" à des étudiants post-bac en science qui voudraient se spécialiser plus dans l'astro..pour ma part mon but est ,dans le but de décrocher le diplome de DU afin d'avoir le niveau pour reprendre des études dans ce sens là,et pourquoi pas jusqu'au bout pour etre astronome pro,parallèlement j'ai depuis une dizaine d'années lu des ouvrages de vulgarisation,certe, mais abordant des notions plus complexe que pour une personne lambda...et mon autre but c'est de comprendre le plus possible la RG, la MQ...j'aimerais m'orienté vers la théorie, car je me sens capable -avec de bons professeurs- d'assimiler les choses, et ce, quelque soit le temps que cela prendra, car j'ai un trouble obssessionnel de compréhension du monde qui m'entoure, je ne pense qu'à ça, et des fois meme cela m'empeche de dormir, car je n'arrete pas de reflechir sur ces notions que je ne comprend pas encore totalement,et si j'arrivais à les assimiler,cela serait bien plus productif, que ce que l'on a pu lire sur mes posts depuis que je suis sur le forum.

    pour en revenir au diagramme, on peu envisager autant d'interaction, en physique des particules,que l'on pourrais imaginer du moment qu'il y ait conservation de l'energie et une équivalence des caractéristiques propre entre particules absorbé et émise,s'incrivant en terme de probabilité.Ces intéractions sont théoriques mais certaines ont été observés et d'autre pas encore...

    cordialement

  26. #20
    vaincent

    Re : photon

    Citation Envoyé par pithut Voir le message

    excusez moi! un peu de hors sujet:
    juste à titre d'information : j'ai juste un bac STL (biologie-chimie) et je suis au debut d'un D.U "fenetre sur l'univers" donnant un niveau bac+2 dont le contenu est de niveau L2,M1-cette formation est une formation générale d'astrophysique,qui peu servir comme "initiation" à des étudiants post-bac en science qui voudraient se spécialiser plus dans l'astro..pour ma part mon but est ,dans le but de décrocher le diplome de DU afin d'avoir le niveau pour reprendre des études dans ce sens là,et pourquoi pas jusqu'au bout pour etre astronome pro,parallèlement j'ai depuis une dizaine d'années lu des ouvrages de vulgarisation,certe, mais abordant des notions plus complexe que pour une personne lambda...et mon autre but c'est de comprendre le plus possible la RG, la MQ...j'aimerais m'orienté vers la théorie, car je me sens capable -avec de bons professeurs- d'assimiler les choses, et ce, quelque soit le temps que cela prendra, car j'ai un trouble obssessionnel de compréhension du monde qui m'entoure, je ne pense qu'à ça, et des fois meme cela m'empeche de dormir, car je n'arrete pas de reflechir sur ces notions que je ne comprend pas encore totalement,et si j'arrivais à les assimiler,cela serait bien plus productif, que ce que l'on a pu lire sur mes posts depuis que je suis sur le forum.
    ok, je vois !! C'est un bel objectif, bravo

    Le truc est de savoir si tu veux aller dans l'astronomie ou l'astrophysique théorique, car c'est très différent ! L'astronome est plutôt un expérimentateur. Il a une très grande culture de l'espace. Il connait un grand nombre de constellations, d'étoiles, de types d'étoiles, de planètes, de comètes,etc... de processus expérimentaux qui permettent de connaître, par exemple, la composition d' une étoile en fonction de son spectre et plein d'autre chose. Il a également un minimum de bagage théorique.(mécanique classique, et un peu de relativité restreinte et générale, par contre pas besoins ou vraiment très peu de MQ). Et il y a pas mal de boulot dans cette voie.

    Par contre des astrophysiciens théoriciens et encore pire, des théoriciens cosmologistes, il y a en beaucoup moins ! En général plus tu vas vers la théorie pure (car il y aussi d'autres niveaux entre expérimentateur et théoriciens) moins il y a de monde. Normal c'est de plus en plus compliqué, et donc peu de gens sont capables d'être à la hauteur.
    Si c'est la RG, la MQ et le cosmos qui t'intéresses, alors tu te diriges tout droit(c'est vite dit !) vers la cosmologie théorique ! (cosmologie quantique, théories inflationnaires, etc...). Pour trouver du boulot la dedans pas évident ! Il faut au moins aller jusqu'au doctorat et après c'est le chemin de croix pour trouver un poste de titulaire juste à côté de chez toi ! Mais si tu fais ça pour le loisir, tu peux certainement y arriver avec une bonne dose de volonté et de temps ! Personnellement c'est ce que je fais. j'avance à mon rythme et c'est très bien comme ça !

  27. #21
    Skippy le Grand Gourou

    Re : photon

    Citation Envoyé par vaincent Voir le message
    [Astronome] Et il y a pas mal de boulot dans cette voie.
    Euh… Il me semble que l'astronomie est l'un des secteurs les plus bouchés, au contraire*: c'est l'un de ceux qui attirent le plus d'étudiants, et le nombre de postes par an se compte sur les doigts d'une main… (Une recherche google rapide me donne entre 10 et 20 postes par an (CNRS+Fac+observatoires) pour 100-130 candidats.

    Citation Envoyé par vaincent Voir le message
    [Astrophysiciens théoriciens, théoriciens cosmologistes] Pour trouver du boulot la dedans pas évident !
    Il y a moins de postes, mais aussi moins de candidats, donc astronome, astrophysicien ou cosmologiste, pour les débouchés c'est kif-kif.

    Citation Envoyé par vaincent Voir le message
    Il faut au moins aller jusqu'au doctorat et après c'est le chemin de croix pour trouver un poste de titulaire juste à côté de chez toi !
    C'est pareil pour les astronomes, il faut un doctorat. Et dans les deux cas, c'est le chemin de croix pour trouver un poste de titulaire, tout court.

  28. #22
    vaincent

    Re : photon

    ok, je me suis trop avancé ! Mais il existe tout de même de nombreux techniciens et ingénieurs dans les laboratoires de recherche et les observatoires, qui travaillent en étroite collaboration avec les astronomes. Pour un petit aperçu voir ici

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