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Un photon et une fente, quelque question.




  1. #1
    Floris

    Un photon et une fente, quelque question.

    Bonjour, voici ma question. Unj photon qui passe dans une fente dont son diamètre est inférieur à la logueurs d'onde du photon. Peut t'on parler de diffraction infinie ?

    Aussi,lors de diffraction extrem, est t'il possible que le photon prenne une direction oposé à celle initial avant interaction avec la fente?
    Merci bien, désolé pour tout ces intervention sur le forum, c'est la machine à question qui est de retours.

    Amicalement
    Flo

    -----


  2. Publicité
  3. #2
    roll

    Re : Un photon et une fente, quelque question.

    Peut t'on parler de diffraction infinie ?
    Qu'est ce que tu appelles une diffraction infinie ??

  4. #3
    yahou
    Citation Envoyé par Floris
    Peut t'on parler de diffraction infinie ?
    Si par "diffraction infinie" tu entends le fait que l'énergie lumineuse se propage dans toutes les directions du demi espace situé après la fente, alors effectivement c'est ce que l'on observe quand e rapport de la largeur de la fente sur la longueur d'onde de la lumière tend vers 0. Par ailleurs je ne trouve pas que raisonner sur un photon soit très intuitif dans ce cas de figure, mais ça n'engage que moi...

    Sinon précise ta question.

    Citation Envoyé par Floris
    est t'il possible que le photon prenne une direction oposé à celle initial avant interaction avec la fente?
    Pas dans le cadre de la diffraction. Lorsque l'on calcule l'intégrale de diffraction à partir de l'équation d'onde, on s'aperçoit qu'elle contient un terme, appelé "facteur d'obliquité", qui vaut 1 pour les ondes émises vers l'avant et 0 pour celles émises vers l'arrière.

    Ce facteur justifie l'hypothèse ad hoc du principe de Huygens Fresnel qui affirme que la lumière ne diffracte pas vers l'arrière.

    De plus, dans le cadre de la diffraction à l'infini (Fresnel, Fraunhofer), on néglige l'influence du facteur d'obliquité en le supposant égal à 1 (alors qu'il varie continûment de 1 à 0 quand la direction varie de l'avant à l'arrière).

    P.S.
    Citation Envoyé par Floris
    désolé pour tout ces intervention sur le forum
    Je me permets une petite disgression sur ce thème récurrent dans tes messages : s'il te plaît, cesse de t'excuser à chaque fois que tu poses une question de ne pas déjà connaître la réponse. Il me semble que c'est plutôt à nous de te remercier d'animer aussi activement ce forum !


  5. #4
    Floris

    Re : Un photon et une fente, quelque question.

    Bonjour yahou, merci beaucoup pour ton message. Ce que je me demande, c'est comment ce fait t'il qu'il n'y ai pas de diffraction vers l'arrière, je suopse que l'explication se trouve dans la MQ non? Esque tu pourrais m'en dire plus sur ce sujet et sur cette histoire de facteur d'obliquité? Merci encore à toi.
    Bien amicalement
    Floris

  6. #5
    ixi

    Re : Un photon et une fente, quelque question.

    Faisons-le classiquement:
    Tu sais que l'impulsion doit être conservée. Le passage du photon dans la fente ne permet que l'échange d'impulsion selon la direction orthogonale à la direction du photon, d'où le fait que le photon puisse être "dévié" mais pas "réfléchi" par la fente.
    "Je ne joue même pas aux dés...." (Dieu)

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    deep_turtle

    Re : Un photon et une fente, quelque question.

    Je ne suis pas vraiment d'accord avec toi ixi. Si on voit les choses classiquement, l'onde qui arrive sur la fente peut être réfléchie. En fait, si on considère une onde plane qui arrive sur une fente très fine, une infime fraction de l'onde incidente se retrouve de l'autre côté de la fente !

    Quand on applique le principe de Huygens-Fresnel avec le facteur d'inclinaison qui annule l'onde retour, on applique en fait l'intégrale de Kirchhoff à la hussarde (et c'est justifié dans laplupart des cas). En toute rigueur, Kirchhoff exprime l'onde à l'extérieur d'une surface fermée comme un intégrale de l'onde incidente sur toute la surface. On a tendance à interpréter ça comme "chaque bout de la surface se comporte comme une source secondaire qui émet de préférence vers l'avant", et du coup d'appliquer ça à des surfaces non fermées (par exemple : une ouverture rectangulaire dans une paroi opaque).

  9. #7
    ixi

    Re : Un photon et une fente, quelque question.

    Hmmm, je ne comprends pas trop en quoi tu n'es pas d'accord avec moi.

    La question que pose Floris, me semble-t-il est le "pourquoi" il n'y a pas de retour en arrière possible de la lumière. Si je ne me trompe pas, toi et yahou parlez juste de l'artifice mathématique du facteur d'obliquité mis à zéro, qui est ad hoc.
    J'ai essayé d'offrir une image plus "physique" du phénomène, et l'utilisation du côté "corpuscule" de la lumière m'a semblé logique (peut-être dangereux?) et assez instructif. Qu'en penses-tu?
    (Maintenant, loin de moi l'idée de venir te chercher des noises en optique )
    "Je ne joue même pas aux dés...." (Dieu)

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  11. #8
    deep_turtle

    Re : Un photon et une fente, quelque question.

    Non non, personne ne cherche des noises à personne !

    Je me suis mal exprimé. D'abord, je suis 100% d'accdord avec toi sur le fait qu'il est plus simple de voir les choses classiquement, en parlant d'ondes électromagnétiques et pas de photons.

    Ensuite, je trouve ça trompeur d'essayer d'expliquer l'absence de réémission vers l'arrière dans une situation où, précisément, il y a réémission vers l'arrière. Si on applique à la lettre le principe de Huygens-Fresnel, en mettant le facteur d'inclinaison, on trouve que chaque élément de la fente rayonne vers l'arrière, sauf dans la direction . Or c'est dans cette direction que les interférences des ondes venues de tous les points de la fentes sont constructives. Du coup en effet dans la direction rien n'est rayonné. Par contre dans toutes les autres directions il y a quelque chose.

    Ceci dit, tout ça c'est en appliquant le principe de Hyugens-Fresnel, à la lettre, ce qui est une erreur : sa justification vient de l'intégrale de Kirchhoff, qui n'est valable qu'à l'extérieur d'une surface fermée entourant la source (soit ici, de l'autre côté de la fente par rapport à la source).

  12. #9
    Floris

    Re : Un photon et une fente, quelque question.

    Bonsoir, merci pour vos interventions. Bon, si justement, je vais travailler avec un seul photon, à ma connaissance, le lieux ou va se réduire le paquet d'onde est aléatoire avec quelque zonez privilégiés n'est pas? Comment se fait t'il donc, comment ce facteur d'obliquité as t'il une relation avec cette histoire de probabilité de présence? Je m'excise si ma question est mal posé ou si je fais peut être un amalgame mais ceci me perturbe.

    Merci bien.

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