particule et fentes de young

[Vladzol]

Bonjour à tous,

admettons que l'on dispose d'un dispositif constitué d'un milieu ionisable par une particule quelconque, et qui me permet de visualiser les ionisations ou leurs effets (comme une chambre à bulle). Si on balance une particule sur le dispositif, on va observer des trajectoires (rectilignes ou presque en l'absence de champs). Cela a déjà été réalisé XXX fois.

Question: qu'est ce qu'on observe si on réalise l'expérience des fentes de Young (avec notre particule ionisante pour actrice) dans notre milieu ionisable?
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Vous verrez des particules qui passent par l'une ou par l'autre fente. Mais vous n'aurez plus interférences. Le fait de détecter "par quel trou ça passe", fait perdre la phase à l'ondicule (photon avec phase).
Au revoir.

[Vladzol]

Bonjour.
Vous verrez des particules qui passent par l'une ou par l'autre fente. Mais vous n'aurez plus interférences. Le fait de détecter "par quel trou ça passe", fait perdre la phase à l'ondicule (photon avec phase).
Au revoir.

Bonjour,

l'expérience des fentes de Young n'est donc faisable que dans le vide (sinon la particule interagit avec son environnement)?

[invite6dffde4c]

Re.
Oui. C'est bien ça.
Mais même dans le vide, si vous essayez de "piéger" les trous pour détecter par où ça passe, vous détruisez aussi les interférences.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[Vladzol]

Re.
Oui. C'est bien ça.
Mais même dans le vide, si vous essayez de "piéger" les trous pour détecter par où ça passe, vous détruisez aussi les interférences.
A+

ReBonjour,

Par conséquent si la fonction d'onde décrit bien un système quantique tel qu'il est, alors cette description n'est valable que dans le vide (on suppose qu'on ne fait pas de mesure)?

[invite6dffde4c]

ReBonjour,

Par conséquent si la fonction d'onde décrit bien un système quantique tel qu'il est, alors cette description n'est valable que dans le vide (on suppose qu'on ne fait pas de mesure)?

Re.
Oui et non. Elle est aussi valable dans la matière aussi longtemps qu'il n'a pas d'interaction avec le milieu. En cas d'interaction, la description est encore correcte, mais il faut tenir compte de l'interaction quand elle a lieu.

La phrase telle que vous l'avez écrite est dangereuse, car elle peut mal s'interpréter. Par exemple, le comportement des électrons dans la matière se décrit très bien avec la fonction d'onde.
A+

[invited6a8e0a5]

Re.
Oui et non. Elle est aussi valable dans la matière aussi longtemps qu'il n'a pas d'interaction avec le milieu. En cas d'interaction, la description est encore correcte, mais il faut tenir compte de l'interaction quand elle a lieu.

La phrase telle que vous l'avez écrite est dangereuse, car elle peut mal s'interpréter. Par exemple, le comportement des électrons dans la matière se décrit très bien avec la fonction d'onde.
A+

Bonsoir.
Si je comprends bien, le vide est un lieu de probabilités d'interférences minimales avec un objet quel qu'il soit, peut on le voir comme cela ?

[invite6dffde4c]

Bonsoir.
Si je comprends bien, le vide est un lieu de probabilités d'interférences minimales avec un objet quel qu'il soit, peut on le voir comme cela ?

Re.
Oui.
Mais même dans le vide les physiciens "créent" des objets virtuels avec les quels les photons peuvent interagir. Par exemple, un photon avec assez d'énergie peut "exploser" en une particule et sont antiparticule dans le vide.
On n'est tranquille nulle part.
A+

[invited6a8e0a5]

Re.
Oui.
Mais même dans le vide les physiciens "créent" des objets virtuels avec les quels les photons peuvent interagir. Par exemple, un photon avec assez d'énergie peut "exploser" en une particule et sont antiparticule dans le vide.
On n'est tranquille nulle part.
A+

<quote>Par exemple, un photon avec assez d'énergie peut "exploser" en une particule et sont antiparticule dans le vide.</quote>

Si quelque chose de virtuel peut produire deux chose "réel", quid de Lavoisier ? Qui vient aporter l'énergie manquante ?

[invite6dffde4c]

Si quelque chose de virtuel peut produire deux chose "réel", quid de Lavoisier ? Qui vient aporter l'énergie manquante ?

Re.
C'est ça qui est astucieux. Si on rend l'énergie empruntée tout de suite, on peut en emprunter beaucoup. C'est pour cela que l'on appelle ces choses là "virtuelles".
Mais en aucun cas il n'y a création d'énergie.
A+

[Skippy le Grand Gourou]

Vous verrez des particules qui passent par l'une ou par l'autre fente. Mais vous n'aurez plus interférences.

Je m'insurge*!!! Ou l'un de nous deux (peut-être moi, la fatigue aidant) a mal compris la question, ou cette réponse est totalement fausse. L'expérience d'Young est réalisable avec n'importe quelles particules, et dans n'importe quel milieu (transparent), et y compris en envoyant les particules une à une, les franges sont visibles.

Par exemple, de belles franges d'électrons.

[invite2d9f8ffe]

juste ce tu dit Skyppy le Grand.
L'experience en sujet a etet faite bien longtemp (vers1930)
et sa prouve que l'interference de young peut avoir lieu si on utilise dezs electrons.
Notez que toute experience d'interference est faite dans l'air.
.

[invite6dffde4c]

Je m'insurge*!!! Ou l'un de nous deux (peut-être moi, la fatigue aidant) a mal compris la question, ou cette réponse est totalement fausse. L'expérience d'Young est réalisable avec n'importe quelles particules, et dans n'importe quel milieu (transparent), et y compris en envoyant les particules une à une, les franges sont visibles.

Par exemple, de belles franges d'électrons.

juste ce tu dit Skyppy le Grand.
L'experience en sujet a etet faite bien longtemp (vers1930)
et sa prouve que l'interference de young peut avoir lieu si on utilise dezs electrons.
Notez que toute experience d'interference est faite dans l'air.
.

Bonjour.
Il s'avère que pendant des années j'ai utilisé, étudié et analysée des images de diffraction d'électrons. Donc, ce n'est pas vous qui allez m'apprendre que les électrons diffractent.

Mais ce que vous semblez ignorer est que si vous faites une manip pour savoir par quelle fente passe l'électron, vous n'aurez pas d'images de diffraction.

Et évidement, dire que la diffraction d'électrons se fait dans l'air reflète une complète ignorance du sujet.

Je vous suggère de lire le Feynman.
Au revoir.

[Skippy le Grand Gourou]

Mais ce que vous semblez ignorer est que si vous faites une manip pour savoir par quelle fente passe l'électron, vous n'aurez pas d'images de diffraction.

Au temps pour moi, c'est moi qui avait mal compris la question alors*: je n'avais pas noté qu'il s'agissait de déterminer par quelle fente passe la particule (ce qui à la relecture de la question semble pourtant évident, je mets ça sur le compte de la fatigue…).

Et évidement, dire que la diffraction d'électrons se fait dans l'air reflète une complète ignorance du sujet.

Par transparent, j'entendais (mais le mot était mal choisi, mettons ça aussi sur le compte de la fatigue, c'est facile ) qui laisse une partie des particules «*vierges*». Il est évident que plus le milieu est dense, plus les particules du faisceau vont subir la diffraction par les particules du milieu, ce qui va brouiller la figure d'interférence due aux franges. Mais il est clair aussi, je pense, que tu n'as pas besoin d'un vide très poussé, me trompe-je*?

L'experience en sujet a etet faite bien longtemp (vers1930)

Euh, je crois que c'est bien plus tard… Plutôt en 1961, puis 1974, puis 1989…

[invite6dffde4c]

Re.
L'interaction avec le milieu, qui fait perdre la phase, est par tout ou rien. Et la probabilité d'interaction est d'autant plus grande qu'il y a plus de particules. Quant au vide, pour avoir un libre parcours moyen de 10 cm, il faut une pression de 10^(-3) Pa, ce qui correspond au "high vacuum" ou "vide secondaire" (10^-6 mm Hg pour les anciens).

L'observation de la diffraction d'électrons eu lieu en 1927 (Lester Germer et Clinton Davisson), suite à un heureux hasard (à l'origine, une femme de ménage qui cassa un appareil en verre (mais elle ne partagea pas le prix Nobel)).
A+

[Skippy le Grand Gourou]

L'interaction avec le milieu, qui fait perdre la phase, est par tout ou rien.

Je ne comprends pas très bien ce que tu veux dire. Si la moitié des particules interagissent avant la cible, tu auras un fond uni dû à la moitié des particules, et les figures de diffraction dues à l'autre moitié, qui n'a pas interagi.

Quant au vide, pour avoir un libre parcours moyen de 10 cm, il faut une pression de 10^(-3) Pa, ce qui correspond au "high vacuum" ou "vide secondaire" (10^-6 mm Hg pour les anciens).

Au temps pour moi (j'ai du mal avec les ordres de grandeur).

L'observation de la diffraction d'électrons eu lieu en 1927 (Lester Germer et Clinton Davisson)

Encore une fois, il faut savoir de quoi on parle*: il a fallu attendre 1961 pour l'expérience des fentes de Young.

(mais elle ne partagea pas le prix Nobel)).

Germer non plus…

[invite6dffde4c]

Je ne comprends pas très bien ce que tu veux dire. Si la moitié des particules interagissent avant la cible, tu auras un fond uni dû à la moitié des particules, et les figures de diffraction dues à l'autre moitié, qui n'a pas interagi.

Re.
On est d'accord.
Pour chaque particule c'est tout ou rien. Sur un ensemble, c'est bien une partie qui gardera la phase et l'autre qui donnera un fond continu.
Et, par expérience, la partie fond continu est toujours là, même en ultravide 10^-7 Pa.
A+