La Condensation de Bose-Einstein

[invite86d5e8dc]

Bonjour tout le monde

est ce que les photons peuvent- ils subir la condenstation de bose Einstein ? Sinon, la lumière est elle déjà un condensat de bose Einstein!

Merci d'avance pour les réponses
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[invite251213]

est ce que les photons peuvent- ils subir la condensation de Bose Einstein ?

Il me semble que oui , les photons étant des bosons , ils subissent une condensation de Bose-Einstein .

Sinon, la lumière est elle déjà un condensat de Bose Einstein!

Ça , par contre , je crois pas ;
Pour créer un condensat de Bose-Einstein , il faut que le gaz de photons aie une température très basse , et à l'échelle de la lumière , ca ne marche pas .

[invitea29d1598]

salut,

Il me semble que oui , les photons étant des bosons , ils subissent une condensation de Bose-Einstein .

en toute rigueur, non, ils ne peuvent pas pour une raison simple : un condensat de BE est un état cohérent dans lequel toutes les "particules condensées" ont une vitesse nulle et sont localisées spatialement. D'ailleurs, si tu regardes la température de transition, elle est inversement proportionnelle à la masse de la particule... un autre problème, c'est que dans un condensat de BE le nombre de particules est conservé... or le nombre de photons ne peut pas l'être quand tu essaies de refroidir un ensemble de photons (car ils sont alors en onteraction avec de la matière)

Ça , par contre , je crois pas ;
Pour créer un condensat de Bose-Einstein , il faut que le gaz de photons aie une température très basse , et à l'échelle de la lumière , ca ne marche pas .

ce qui existe comme état cohérent pour les photons, c'est le laser. Mais c'est un état où le nombre de particules n'est pas défini et qui est donc different du condensat de BE. De plus, il n'apparaît pas au travers d'une transition de phase...

[invite251213]

un condensat de BE est un état cohérent dans lequel toutes les "particules condensées" ont une vitesse nulle et sont localisées spatialement.

euh...une vitesse nulle et une position bien définie , ca va pas à l'encontre des inégalités d'Heisenberg ? Non car ca me semble être un tout petit peu contradictoire...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea29d1598]

oui, tout à fait : je voulais dire : les atomes sont localisés dans un piège (dans la limite d'Heisenberg of course), ce que tu ne peux pas faire avec les photons... mais l'état de condensation est l'état fondamental qui est bien un état de vitesse "nulle"

[invite251213]

l'état de condensation est l'état fondamental qui est bien un état de vitesse "nulle"

Désolé d'être aussi pointilleux , mais vitesse nulle , pépé Heisenberg va dire : pas possible !

Quand tu veux dire vitesse "nulle" , ca signifie vitesse très faible , jamais nulle mais malgré tout indéterminée , non ?

[invitedbd9bdc3]

Attention, Heisenberg ne te dis pas que tu ne peux avoir une vitesse nulle (impulsion d'ailleurs, pour pinailler), il te dis juste que dans ce cas, la position de cette état (de vitesse nulle) n'a pas de position définie, il est totalement délocalisé spatialement.

Comme disait Rincevent, refroidire un gaz de photon, ça revient absorber tous les photons. Dans ce cas, difficile de parler de condensat

[invite0fa82544]

Il me semble que oui , les photons étant des bosons , ils subissent une condensation de Bose-Einstein .

Les photons sont des bosons, c'est sûr. Mais la BEC ne peut se produire que si le nombre de bosons est fixé.
Ce n'est pas le cas pour le gaz de photons.

[invite1acecc80]

Re,

On peut le voir d'une autre façon... avec le potentiel chimique.

Le potentiel chimique d'un gaz de photon est toujours nul ( le nombre de photons ne se conserve pas)
Cependant pour un gaz de bosons, le potentiel chimique est négatif et tend vers zero à la transition de condensation...

D'ailleurs la statistique d' un gaz de photon est bien différente d'un celle d'un gaz de bosons a priori

A plus.

[invitedbd9bdc3]

Re,

On peut le voir d'une autre façon... avec le potentiel chimique.

Le potentiel chimique d'un gaz de photon est toujours nul ( le nombre de photons ne se conserve pas)
Cependant pour un gaz de bosons, le potentiel chimique est négatif et tend vers zero à la transition de condensation...

D'ailleurs la statistique d' un gaz de photon est bien différente d'un celle d'un gaz de bosons a priori

A plus.

Juste pour pinailler, le Diu te dirait que le potentiel chimique du photon n'est pas définit (parce que justement le nombre de photon n'est pas conservé), mais que le poser à zero dans la fonction de partition n'entraine pas de probleme et qu'on peut donc voir les photons avec un "potentiel chimique effectif" de zero.

[invite1acecc80]

Re,

Juste pour pinailler, le Diu te dirait que le potentiel chimique du photon n'est pas définit (parce que justement le nombre de photon n'est pas conservé), mais que le poser à zero dans la fonction de partition n'entraine pas de probleme et qu'on peut donc voir les photons avec un "potentiel chimique effectif" de zero.

Je ne suis pas vraiment d'accord avec Diu... (d'ailleurs, Leggett (Quantum Liquids OxFord Edition) ne l'est pas et d'autres non plus....)

Je peux imaginer une sorte de "réaction chimique" de la forme:
avec n, m différents (nu étant l'espèce photon)...

Si je considère l'enthalpie libre de réaction, pour des n,m différents je dois considérer le potentiel chimique nul, afin d'avoir une enthalpie libre nulle à l'équilibre...

A plus.