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masse d'un photon



  1. #1
    amiacu

    masse d'un photon


    ------

    je voudrais savoir si l'énergie d'un photon pouvait etre assimilé a une masse ( je préssise: un photon qui ne vient pas d'une recombinaison nucléaire lié a une perte de masse ) . et si non , pourquoi réagissent t'ils de la meme manière qu'une poussière sur les déformation de l'espace temps comme les trous noirs, les objet stellaire, les zones + chaudes ou + froides.

    -----

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  3. #2
    adhalam

    Smile Re : masse d'un photon

    La masse du photon est nulle

    la déviation de la lumière par un corps massif résulte de la déformation de l'espace temps au voisinage de ce corps qui impose au photon de suivre un trajet particulier et c'est pas l'explication newtonienne qui est utilisée ici mais la relativité
    "Never say what you know but always know what you say"

  4. A voir en vidéo sur Futura
  5. #3
    Gloubiscrapule

    Re : masse d'un photon

    Citation Envoyé par amiacu Voir le message
    je voudrais savoir si l'énergie d'un photon pouvait etre assimilé a une masse
    Non.

    Citation Envoyé par amiacu Voir le message
    et si non , pourquoi réagissent t'ils de la meme manière qu'une poussière sur les déformation de l'espace temps comme les trous noirs, les objet stellaire, les zones + chaudes ou + froides.
    Parce que justement c'est une déformation de l'espace, et donc tout objet qui s'y promène y est sensible (aux déformations), même le photon...
    Quand le sage montre la lune, l'imbécile regarde le doigt...

  6. #4
    Deedee81
    Modérateur

    Re : masse d'un photon

    EDIT : grillé par Gloubi et Adhalam. Mais à ma décharge il m'a fallu du temps pour rédiger cette tartine.

    Citation Envoyé par amiacu Voir le message
    je voudrais savoir si l'énergie d'un photon pouvait etre assimilé a une masse
    Il vaut mieux éviter pour éviter les confusions avec la masse habituelle (masse propre) et qui est nulle pour un photon.

    Ca s'appelle "énergie", pourquoi vouloir changer son nom en masse ? Si tu appelles ton chien poussy, il ne va pas se mettre à miauler ! E/c^2 est toujours de l'énergie, mais mesurée dans une autre unité.

    Par contre, la masse propre est bien une forme particulière d'énergie. Mais comme ça vaut zéro pour le photon.....

    Citation Envoyé par amiacu Voir le message
    ( je préssise: un photon qui ne vient pas d'une recombinaison nucléaire lié a une perte de masse ) .
    Ca c'est rien. Un photon, c'est un photon. Ils sont tous frères jumeaux

    Citation Envoyé par amiacu Voir le message
    et si non , pourquoi réagissent t'ils de la meme manière qu'une poussière sur les déformation de l'espace temps comme les trous noirs, les objet stellaire, les zones + chaudes ou + froides.
    Ils ne réagissent pas tout à fait comme une poussière, quand même (ils vont plus vite qu'une poussière ).

    Mais ils sont influencés par la gravité car, en relativité générale (ce qui qui est indispensable dans ce cadre, surtout avec les trous noirs), les corps massifs déforment l'espace-temps et les objets autour, quels qu'ils soient (poussières, photons, astronautes) suivent les "lignes" de cet espace-temps (les lignes les plus courte appelées géodésiques, c'est aussi la meilleure généralisation de "ligne droite" pour un espace non déformé).

    Même une onde suivrait ces géodésiques. Imagine un immense aquarium placé à coté du Soleil (on suppose que la paroi est assez isolante pour empêcher l'eau de bouillir avec la chaleur du Soleil). Maintenant du donne un petit coup de marteau sur l'aquarium. La vibration (une onde sonore) va se propager et... être déviée par l'attraction du Soleil !!!!

    Une route est une route (les géodésiques) et nul besoin d'être gros et pesant pour l'emprunter.

    En outre, il faut savoir qu'en relativité générale, la gravité est produite par l'énergie (en fait le "tenseur énergie-impulsion", mais inutile de compliquer) et non par la masse seule.

    Tu devrais faire quelques recherches sur le forum. Des questions comme celle-là ou très proches ont déjà été posées quelques centaines de fois !!!!! Je me demande même si ce n'est pas la question la plus souvent posée.
    Keep it simple stupid

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    nico2009

    Re : masse d'un photon

    Bonjour,
    Citation Envoyé par adhalam Voir le message
    La masse du photon est nulle

    la déviation de la lumière par un corps massif résulte de la déformation de l'espace temps au voisinage de ce corps qui impose au photon de suivre un trajet particulier et c'est pas l'explication newtonienne qui est utilisée ici mais la relativité
    Il existe aussi une déviation de la lumière par un objet massif dans le cadre de la physique newtonienne : elle est deux fois moindre que celle calculée en RG.
    La déviation se calcule en utilisant le moment cinétique du photon.

  9. #6
    Deedee81
    Modérateur

    Re : masse d'un photon

    Citation Envoyé par nico2009 Voir le message
    Il existe aussi une déviation de la lumière par un objet massif dans le cadre de la physique newtonienne : elle est deux fois moindre que celle calculée en RG.
    Attention, précision: en supposant que la lumière est corpusculaire (bon, on peut un peu dire ça du photon) et de masse infime (avec une masse zéro, il est un peu abusif de dire que Newton prévoir une déviation car la limite de la force d'attraction avec m->0 n'est pas nécessairement la force d'attraction avec m=0).

    Citation Envoyé par nico2009 Voir le message
    La déviation se calcule en utilisant le moment cinétique du photon.
    Dans le cas du photon, un calcul "à la dure" n'est pas trop compliqué. Du moins dans le cas newtonien (avec la RG, c'est une autre paire de manche, le calcul via le moment cinétique est nettement plus simple).
    Keep it simple stupid

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  11. #7
    vilveq

    Re : masse d'un photon

    Bonjour,

    Juste pour mon info personnelle, comment est on certain que la masse du photon est nul, y a t'il une expérience célèbre, ou autre chose ?

    Ne pourrait'elle pas être incroyablement petite mais pas égale à 0.

    merci

  12. #8
    Annomnim

    Re : masse d'un photon

    C'est une très bonne question celle là! Déjà la limite de l'énergie est la constante de plank (réduite?).

  13. #9
    Deedee81
    Modérateur

    Re : masse d'un photon

    Citation Envoyé par vilveq Voir le message
    Juste pour mon info personnelle, comment est on certain que la masse du photon est nul, y a t'il une expérience célèbre, ou autre chose ?
    Oui. La plus célèbre est l'expérience d'Eotvos.

    Citation Envoyé par vilveq Voir le message
    Ne pourrait'elle pas être incroyablement petite mais pas égale à 0.
    Tout à fait. Mais si cette valeur est tellement petite qu'elle n'a aucune conséquence détectable (puisque justement on n'a rien détecté), alors ça n'a aucune importance de la considérer nulle ou pas.

    La physique traite de ce que l'on sait mesurer.

    Si dans X années on découvre une masse infime du photon et bien on en tiendra compte, c'est tout.

    Citation Envoyé par Annomnim Voir le message
    C'est une très bonne question celle là! Déjà la limite de l'énergie est la constante de plank (réduite?).
    Non. La constante de Planck (réduite ou pas) n'est pas une quantité d'énergie mais une action.
    Keep it simple stupid

  14. #10
    Annomnim

    Re : masse d'un photon

    Ah bon alors il serait possible d'avoir une énergie inférieur à celles-ci? J'aimerais bien savoir s'il y a des expérience qui ont aboutis à par exemple:

    2.3 * 10^-38!

  15. #11
    vilveq

    Re : masse d'un photon

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Tout à fait. Mais si cette valeur est tellement petite qu'elle n'a aucune conséquence détectable (puisque justement on n'a rien détecté), alors ça n'a aucune importance de la considérer nulle ou pas.

    La physique traite de ce que l'on sait mesurer.

    Si dans X années on découvre une masse infime du photon et bien on en tiendra compte, c'est tout.
    C'était juste pour savoir si ce que j'avais lu il y 15ans était toujours valable aujourd'hui.

    J'avais lu que la vitesse max dans l'univers était c. C'est une limite.
    La vitesse de la lumière dans le vide est égale à c .. si la masse du photon est strictement égale à 0. Si la masse du photon devait être très légérement non nul, il se pourrait bien que la vitesse de la lumière dans le vide pourrait être très légérement inférieur à c... même si cela n'est actuellemnt pas mesurable.
    C'est toujours d'actualité ou pas?

  16. #12
    Annomnim

    Re : masse d'un photon

    Attention si j'ai dis cela, ce n'était pas pour critiquer mais juste savoir si l'on pouvait avoir une observation d'énergie inférieur à la constante de plank réduite!

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  18. #13
    invite34596000666

    Re : masse d'un photon

    Oui. C'est très général… (je répondais à vilveq)
    Annomnim, on t'a dit que la constante de Planck n'était pas une énergie, ta question n'a aucun sens. hbar.omega, c'est une énergie. Suffit que omega soit plus petit que 1 pour avoir une énergie plus petite que hbar

  19. #14
    doul11

    Re : masse d'un photon

    bonjour,

    quelle est la valeur actuelle de la limite maximale de la masse du photon ?
    (j'ai vu plusieurs chiffres, je ne sait pas les quels sont bons)
    La logique est une méthode systématique d’arriver en confiance à la mauvaise conclusion.

  20. #15
    invite34596000666

    Re : masse d'un photon

    Regarde sur le site du Particle Data Group ou du NIST Ces chiffres là sont bons.

  21. #16
    Annomnim

    Re : masse d'un photon

    Ah oui:

    E= 1/2 mc²

    Donc si une particule n'a pas de masse cela impliquerait qu'elle n'a pas d'énergie, ceci est quand même bizarre!

    m = E /c²

    bien sur il y a aussi:

    E= 1/2 m * (v / (racine carré de (1 - (v/c))))

  22. #17
    doul11

    Re : masse d'un photon

    Citation Envoyé par guerom00 Voir le message
    Regarde sur le site du Particle Data Group ou du NIST Ces chiffres là sont bons.
    pour répondre a la question : quelle masse a le photon, on peut dire que selon le Particle Data Group, la masse est inférieure a 1x10^-18 eV (soit 1.783x10^-54 Kg)

    pour donner un ordre de grandeur, la masse de l'électron est de environ : 511x10^3 eV
    La logique est une méthode systématique d’arriver en confiance à la mauvaise conclusion.

  23. #18
    Deedee81
    Modérateur

    Re : masse d'un photon

    Citation Envoyé par vilveq Voir le message
    J'avais lu que la vitesse max dans l'univers était c. C'est une limite.
    La vitesse de la lumière dans le vide est égale à c .. si la masse du photon est strictement égale à 0. Si la masse du photon devait être très légérement non nul, il se pourrait bien que la vitesse de la lumière dans le vide pourrait être très légérement inférieur à c... même si cela n'est actuellemnt pas mesurable.
    C'est toujours d'actualité ou pas?
    Oui, ça l'est.

    Attention, cela n'impliquerait pas que la relativité serait fausse. Simplement que la vitesse de la lumière serait légèrement inférieure à la vitesse limite c. Tout comme elle est plus petite dans l'eau (ou la vitesse limite reste c).

    Il faudrait aussi réviser nos définitions en métrologie. Le metre serait un peu plus difficile à définir (on pourrait toujours se baser sur c, mais l'aspect pratique de la mesure avec la lumière serait plus compliqué).

    On aurait sans doute aussi des difficultés en théorie quantique des champs (ou le photon doit avoir une masse nulle). Toutefois, ce ne serait pas un drame (la solution pourrait, par exemple, être un lagrangien de Stuckelberg dans lequel le photon est massif). Et arrivé à un tel niveau de précision il y aurait certainement d'autres écarts dû à la gravité quantique. Après tout, la gravité quantique à boucle prédit que la lumière va à une vitesse légèrement plus faible que c (vitesse effective due à la "granularité" de l'espace-temps).

    Citation Envoyé par Annomnim Voir le message
    Ah bon alors il serait possible d'avoir une énergie inférieur à celles-ci? J'aimerais bien savoir s'il y a des expérience qui ont aboutis à par exemple:

    2.3 * 10^-38!
    Si c'est 2.3*10^-38 YJ, oui. C'est assez d'énergie pour envoyer l'électron d'un atome d'hydrogène valdinguer au diable vauvert

    (P.S. Y = Yota)

    Mais sans rire, voir la réponse de guerom.

    Citation Envoyé par Annomnim Voir le message
    E= 1/2 mc²
    Donc si une particule n'a pas de masse cela impliquerait qu'elle n'a pas d'énergie, ceci est quand même bizarre!
    m = E /c²
    bien sur il y a aussi:
    E= 1/2 m * (v / (racine carré de (1 - (v/c))))
    E= 1/2 mc² est faux dans ce contexte. C'est une formule classique.

    m = E /c² n'est valable qu'au repos.

    En relativité, la formule la plus générale est :
    E²=p²c²+m²c^4

    Pour un photon, m=0, on a alors :
    E=pc

    Cette formule lie l'énergie à l'impulsion mais ne donne pas l'énergie du photon... qui peut être quelconque. Pour la connaitre il faut aller en mécanique quantique où l'on a E=hf (ou E = hbar omega, comme le signalait guerom).
    Keep it simple stupid

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  25. #19
    Annomnim

    Re : masse d'un photon

    J'aimerais bien avoir un lien si c'est vraiment le cas parce que là je n'arrive pas à voir où sur les fameux cites, si ce ce n'est point trop demandé!

  26. #20
    vilveq

    Re : masse d'un photon

    Peut-on dire alors que c : la vitesse da la lumière dans le vide est un abus de language?

    Ne devrait-on pas dir : c est la vitesse max.
    la vitesse de la lumière dans le vide pourrait être = c ou du moins s'en rapproche très fort.

  27. #21
    pascal21

    Re : masse d'un photon

    l'Albacore a une masse !

    désolé

  28. #22
    Annomnim

    Re : masse d'un photon

    Pas de lien? Je finir par croire que la plus petite quantité d'énergie est la constante de plank alors.

    On dit bien un quantum d'énergie, pour quel raison ce ne serait pas de l'énergie?

    Oui pour cette valeur donnée:

    E²=p²c²+m²c^4

    là je veux bien y croire.

    Et je m'excuse pour celui qui à lancé ce poste, de m'acharner un petit peu, en fait c'est juste que j'aimerais comprendre!

  29. #23
    invite34596000666

    Re : masse d'un photon

    Le plus petit quantum d'énergie est aussi petit que tu le veux. C'est un photon avec une fréquence aussi petite que tu veux.
    D'un point de vue pratique, probablement une raie d'émission entre deux niveaux très très très proches…
    Dernière modification par invite34596000666 ; 19/03/2010 à 17h51.

  30. #24
    Annomnim

    Re : masse d'un photon

    Ma réponse est:

    A-t-on des observations concrètes en "pratique" qu'un photon a une énergie de 1 * 10^-40 Joules?

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  32. #25
    invite34596000666

    Re : masse d'un photon

    Ou un signal radio. Des grandes ondes… Si ça se trouve, c'est RTL

  33. #26
    invite34596000666

    Re : masse d'un photon

    Citation Envoyé par Annomnim Voir le message
    Ma réponse est:

    A-t-on des observations concrètes en "pratique" qu'un photon a une énergie de 1 * 10^-40 Joules?
    10^-40 Joules ? Nan, trop petit… Ça fait une longueur d'onde d'un milliard de km Ou une transition de 10^-13 MHz Ça existe pas…

  34. #27
    invite34596000666

    Re : masse d'un photon

    Probablement les photons ayant le moins d'énergie sont ceux des ondes radio; celles-ci peuvent atteindre des longueurs d'onde de quelques centaines de km

  35. #28
    Annomnim

    Re : masse d'un photon

    Et bien voilà! C'est ce que j'attendais comme réponse. La longueur d'onde est donc au maximum de 299729458 mètres!

    En ce qui est du chiffre après la virgule je n'en sais rien!

  36. #29
    Annomnim

    Re : masse d'un photon

    Erreur de frappe 299792458 mètres

  37. #30
    invite34596000666

    Re : masse d'un photon

    Citation Envoyé par Annomnim Voir le message
    La longueur d'onde est donc au maximum de 299729458 mètres!
    Est-ce que j'ai dit ça ?!
    Non…

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