Lumière et polarisation de la lumière

[invitefba4de8c]

Bonjour,
j'espère que vous avez bien profitez de votre pentecôte ensoleillé.

Ma question demanderait a ce que je me remémore et me renseigne un peu plus d'abord mais je suis impatient.

Quand on modélise la lumière par des ondes on identifie un champs électrique et magnétique qui se propage dans le même sens.

Prenons un exemple simple pour commencer afin que je comprenne petit à petit. Lorsque je fais passer du courant dans une ampoule, un filamment, et que celui-ci rayonne, comme je reçois de la lumière en tout point de l'espace qui l'entoure est ce que je peux dire qu'il est définie en tout point de l'espace 2 vecteurs champs et électrique ?
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
Pas vraiment. La lumière émisse par le filament est formée d'un tas d'émissions à des fréquences, amplitudes et polarisations différentes.
Vous pouvez définir une puissance lumineuse par unité de surface à une certaine distance. Vous pouvez même définir cette puissance surfacique pour un intervalle de fréquences ou des longueurs d'onde. Mais les vecteurs E et B à un endroit donné ils ont n'importe quoi comme direction (avec une très faible composante radiale) et comme valeur. Seule la valeur efficace de ces vecteurs peut être chiffrée.
Au revoir.

[invitefba4de8c]

Bonsoir,

voici une série de question,

la présentation est sommaire mais les réponses apporteront surement beaucoup


1. Est ce que les ondes lumineuse visibles proviennent des changements d'orbite des électrons composant l'acier du filament ?

2. Est-ce qu'un train d'onde est l'onde émise en conséquence de chaque changement d'orbite d'un électron, et qu'elle est l'ordre de grandeur en temps de ce train d'onde ?

3. Est ce que la direction du train d'onde est aléatoire et peut on avancer des facteurs, même impossible à déterminer ?

4. La lumière blanche vient elle du fait qu'il y a suffisamment de train d'onde (changement d'orbite d'électron) dans toute les fréquences visible ce qui en fait un mélange ?

Moins clair :

5. Les champs électriques et magnétiques ne sont ils pas forcément perpendiculaires ?

6. Les vecteurs tournent ils autour de l'axe de propagation dans le temps ou l'espace ?

7. Connait on les facteurs qui définissent cette dynamique ?


J'espère ne pas décourager les vaillantes personnes pouvant me répondre.

Merci

[invitefba4de8c]

Alors :

1 : oui
2 : oui, 10^-11s
A ce moment là je ne saisis plus vraiment le sens la formule deltaE = h * nu , si ce n'est sous entendu qu'il s'agit de l'énergie d'une onde limité dans l'espace et le temps (limité au train d'onde)

3 : La lumière "diffuse" est issu de la superposition d'ondes.

La polarisation semble donc aléatoire pour un grand nombre d'ondes superposés ?

Mais est que l'émission d'un photon unique est bien une pure onde sinusoïdale rectiligne ?

4 : oui

5 : oui

6 : Je pense que pour un photon élémentaire non (question/réponse 3) mais la superposition de plusieurs ondes peut donner un vecteur résultant tournant autour de son axe de propagation.

7 : Même réponse. Pour moi pas de dynamique de rotation du vecteur autour de son axe. Juste une superposition.



Anecdote : j'ai lu dans mes recherches que les yeux de certaines écrevisse était composé de microfibrilles de telle sorte qu'elles captent une lumière polarisée qui leur permettent de s'orienter par rapport au soleil !!



Pouvez vous commenter mes réponses ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[doul11]

bonjour,

le problème est que vous mélangez différents modèles de la lumière, même si ils sont un modèle du même phénomène physique, il sont différent et on ne peut pas les mélanger, surtout que certains relèves de la physique classique et d'autre de la physique quantique, il faut faire la différence entre les ondes électromagnétique (classique), paquet d'onde (désuet ?) et le photon (quantique).

regardez ceci :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Onde_%C...agn%C3%A9tique
http://fr.wikipedia.org/wiki/Photon

[invitefba4de8c]

Bonjour,

il me semble pourtant faire la différence. Car dans la physique ondulatoire on parle bien de train d'onde (limité dans le temps et l'espace).

Pour la réponse 6 quand je mentionne l'émission d'un photon, c'est un raccourci qui veut dire émission d'onde associé au processus élémentaire de changement de couche de l'électron (ou modification de l'onde associée si on va au bout).


Merci pour l'éclaircissement. Les questions restent entières je crois.

[invite6dffde4c]

Bonjour.
1 - Non. Pas dans le cas d'un filament. Le spectre d'émission est continu et proche de celui d'un corps noir. Rien à voir avec des niveaux atomiques.
2.- Les trains d'onde n'existent pas (ici en tous cas). Quand un électron change de niveau, il émet un photon, pas un "train d'ondes". La question est idiote.
3.- Les ondes sont émisses par un filament dans toutes les directions.
4.- La lumière blanche est le résultat de l'adition des plusieurs longueurs d'onde (au moins trois) que le cerveau interprète comme "blanc". Mais le cerveau interprète comme "blanc" plusieurs mélanges possibles.
5.- Dans une onde électromagnétique plane, les champs électrique et magnétique sont perpendiculaires entre eux et à la direction de propagation.
6.- Non. Pas nécessairement. Ils le font pour de la lumière polarisée circulairement.
7.- Question vaseuse. Les ondes EM sont décrites par les équations de Maxwell.

La physique ondulatoire ne parle pas de "trains d'ondes". Elle parle des ondes.
Doul1 à parfaitement raison: vous mélangez des modèles inconciliables. Un photon n'est pas un train d'ondes.

Vous sources sont mauvaises. Cherchez de meilleurs livres. Le Feynman, par exemple.
Au revoir.

[invitefba4de8c]

Je suis désolé mais je pose les questions et je vais être obligé de vous contre-dire.

Dans les références que je rencontre :
"Physique générale: Ondes, optique et physique moderne"
"Traité de la lumière
Par Libero Zuppiroli,Marie-Noëlle Bussac,Christiane Grimm",

on associe les photons, ou quantum d'énergie, à de courts trains d'ondes.


Sinon merci pour les réponses mais je ne comprends pas la réponse 1.
Comment un spectre d'émission continu peut exister puisque l'énergie est quantifiée ? Si ce n'est des changements de niveaux atomiques d'où vient le rayonnement ?

[invite6dffde4c]

Re.
Je maintien ce que j'ai dit.
Pour le bouquin, tant pis, on en trouve des conneries partout.
Lissez le Feynman.
A+