Bonjour,
Voilà ma question est la suivante : "Existe-t'il une expérience qui permet de faire s'interférer deux rayons lumineux?"
Pour moi, il y a les fentes de Young mais c'est projeté sur un écran ... et deux rayons lumineux dans l'espace ? Comme par exemple deux jets d'eau qui s'entrechoquent ... est-ce possible? Si non, pourquoi ? Pourquoi les photons ne s'entrechoquent pas?
Merci d'avance!
Cordialement,
Rodrigue
Ce que tu décris est tout à fait possible, c'est ce qu'on appelle des interférences localisées: les deux rayons interférent seulement dans la zone où ils se croisent. Mais il faut quand même un écran ou quelque chose pour observer bien évidemment... Je ne me rappelle plus d'expérience en particulier mais il en existe plusieurs à bases de miroirs et/ou de lentilles (tu peux par exemple couper une lentille au milieu et décaler les deux morceaux)
Mais par contre il faut que les deux rayons proviennent d'une seule et même source: le problème est que les sources de lumière "traditionnelles" (c'est-à-dire toutes sauf le laser) émettent des paquets d'onde de phase aléatoire (chaque paquet correspondant à la désexcitation d'un électron), il n'est donc pas possible de faire interférer deux rayons lumineux provenant de sources différentes car ceux-ci ne seront pas en phase (disons plutôt qu'en un point donné ils seront déphasés de façon aléatoire et variable très rapidement en fonction du temps, et que donc en moyenne on ne verra pas d'interférences). C'est ce qu'on appelle la cohérence spatiale. La solution est donc d'obtenir deux rayons lumineux provenant d'une même source (trous d'Young, Michelson...).
Pour ce qui est du laser, il doit être possible de faire interférer deux rayons de sources différentes, même si je n'en ai jamais entendu parler...
Salut
Je suppose que c'est comme pour le biprisme de Fresnel, tu peux placer ton ecran la ou tu veux (sur le trajet des rayons bien entendu) mais tu observeras toujours une interference. Tes rayons interferent donc dans l'espace et non pas seulement sur ton ecran.Pour moi, il y a les fentes de Young mais c'est projeté sur un écran ...
Salut,
Merci pour vos réponses! J'ai bien compris ce que vous avez expliqué
J'ai encore une toute petite question : "Que faut-il pour voir un rayon laser?"
Est-ce que ça dépend de la puissance du rayon ? Est-ce qu'il faut absolument des particules en suspension (genre de la poussière de craie...) ou alors l'air suffit ? Oui, je suis toujours avec mon air ... en fait, je connais un peu la réponse à ma question, il faut que l'air réfléchisse le rayon lumineux ou plutôt le diffuse. Qu'est-ce qui pourrait faire en sorte que l'air diffuse le rayon (bien entendu sans poussière etc.).
Désolé si je raconte des bêtises, je me pose juste des questions pour comprendre mieux la matière
Merci d'avance!
Rodrigue
Salut
Alors, en fait tous les corps, même s'ils paraissent transparent, diffusent la lumiere. Ca s'appelle l'effet Raman. Mais le probleme c'est que la diffusion créée par ce phénomène est tres tres faible. Pour voir une diffusion par effet Raman les scientifiques utilisait des lampes tres puissantes. Donc a moins d'avoir un laser tres puissant il te faudra ajouter des impuretés dans l'air pour le voir.
Tout à fait d'accord: j'ai déjà vu un laser de plusieurs watts et je te certifie qu'on voit nettement le faisceau (ce qui incite à la méfiance
Oki, vous me donnez plein d'idées qui débouche sur plein de questions!
- Peut-on moduler la lumière ? Changer sa fréquence comme lorsqu'on module un signal électrique => ça implique de faire une multiplication, non?
- Est-ce qu'un sabre laser pourrait exister ? Oui, je sais c'est bête comme question mais le fait que le rayon "mesure" une certaine longueur je trouve ça spécial...
- Est-ce qu'une molécule d'air peut être excitée à une certaine fréquence qui la fera diffuser de la lumière (je prend toujours l'air parce que c'est qqchose de la vie de tous les jours...comme les tubes néons mais là-dedans c'est une ionisation). Si oui, quels sont les divers moyens pour l'exciter ... électrique ? Mais est-ce que la lumière n'est pas une onde ELECTRO-magnétique, donc est-ce ça fonctionne aussi avec?
Merci pour vos réponses! C'est génial ...
Cordialement,
Rodrigue
Salut
Tu me semble bien curieux ! C'est bien ca !! Contrairement a ce qu'on dit...
Alors, pour ce qui est de faire varier la frequence de la lumiere j'aurais entendu un truc comme quoi en appliquant un champs magnetique (bien determiner) sur un tube laser on modifie plus ou moins les caracteristiques de ce dernier et donc le rayon laser qui en resulte vois sa frequence changer. J'ai jamais chercher a me plonger dans la theorie de ce phenomene mais moi ca me convient. Car vu que les electrons tournent autour du noyau et comme ce sont des particules chargées localement autour de l'atome doit exister un champ magnetique donc en appliquant une contrainte exterieure on doit pouvoir faire changer les energies des differentes orbitales de l'atome.
Un sabre laser ?? Euh .... je ne crois pas non. Car vu que la lumiere est une onde elle va se propager partout ou elle peut, seulement la lumiere se propage même dans le vide .... donc je ne pense pas qu'il y ait un moyen de limiter la propagation d'un faisceau lumineux.
Oui les molecules d'air peuvent etre excitées. Ca m'etonne que tu n'ai pas posé la question : pourquoi le ciel est il bleu ?
Parce qu'en fait c'est exactement ca ! Je sais pas si tu as deja etudier les oscillateurs harmoniques, mais ca se resume a ce probleme la. En fait le bleu correspond a la couleur qui est le plus absorbé dans l'air et donc par conséquant le plus diffusé. C'est pour cela que le soleil est rouge le soir, car l'epaisseur d'air que la lumiere a a traverser est beaucoup plus importante et le bleu est totalement diffusé avant de nous arriver.
Voila, si tu as d'autres question n'hesite pas
Euh...après tout tu émets ce que tu veux comme onde, mais ça doit pas être évident (j'en ai jamais entendu parler) (tu connais des multiplieurs pour la lumière, toi?)Peut-on moduler la lumière ?
En effet avoir une rayon de taille limitée est assez bizarreEst-ce qu'un sabre laser pourrait exister ?(tout comme la vitesse extrèmement faible des tirs de pistolet laser
) , mais on peut imaginer de mettre un miroir au bout...
C'est quoi une molécule d'air... je connais les molécules de N2, de O2, etc...Est-ce qu'une molécule d'air peut être excitée à une certaine fréquence qui la fera diffuser de la lumière
Sinon, tu dois pouvoir exciter avec d'autres méthodes: je parlerais bien des arcs électriques mais il y a ionisation donc c'est différent...
DésoléC'est quoi une molécule d'air... je connais les molécules de N2, de O2, etc...
C'est quoi la spectrographie infrarouge ?Ces molécules possédent une fréquence caractéristique (dans l'infrarouge), et c'est d'ailleurs le principe de la spectrographie infrarouge:
Si je comprends bien, on soumet la matière à divers rayons de fréquences différentes et on regarde lesquelles sont les plus absorbées ...On excite les molécules avec toute une gamme de fréquence et on observe quelles sont les fréquences les plus absorbées, ce qui renseigne sur les liaisons...
Si je ne m'abuse les tubes néons sont recouverts d'une poudre... Est-ce que cette poudre a pour fonction de transformer la lumière : l'absorber et la réémettre avec une fréquence différente (dans le domaine visible pour nous!)? Qu'est-ce qui donne à cette poudre cette particularité ? Est-ce que les moléculs d'N2, d'O2 etc possèdent également cette propriété ?
Merci de répondre à mes questions, c'est sympa, ça m'aide beaucoup
Rodrigue[/quote]
Exactementon soumet la matière à divers rayons de fréquences différentes et on regarde lesquelles sont les plus absorbées ...
L'avantage de l'infrarouge, c'est que les fréquences de résonnance des liaisons moléculaires corrspondent à de l'infrarouge, donc en traçant l'absorption en fonction de la longueur d'onde, on peut repérer différents pics qui correspondent à des types de liaisons particulières (C-C, C=C, C-O, C=O, etc...) ce qui est très utile en chimie
La propriété de la poudre des néons dont tu parles me semble être de la fluorescence... Je te mets deux petits liens trouvés via Google sur la fluorescence et la phosphorescence. Ce sont des phénomènes particuliers qui ne concernent que quelques composés (et pas N2,O2, etc... à ma connaissance)
RE
Alors la spectrographie infra-rouge (IR) c'est l'etude de l'absorption des rayonement IR par la matiere.
Et donc en faisant ca on remarque que vont apparaitre sur ce spectre IR, des creux (puisque c'est l'absorption) dans le spectre qui vont correspondre a differente fonction chimiques, ou plus prescisement a la nature des liaisons ( simple double ou triple) et a la masse des atomes reliés par cette liaison.
Oui les tubes "néons" sont effectivement recouvert de poudre. Mais aujourd'hui il ne faudrait plus dire tube néon, car en le gaz utilisé aujourd'hui est de la vapeur de mercure. Le seul probleme avec le mercure c'est qu'il a tendence a beaucoup emmettre dans l'ultra violet (UV), on recouvre donc les tubes d'une poudre qui absorbe les UV mais qui réemmettent une autre lumiere, on choisi donc un composé qui va réemmettre une lumiere "bien" blanche. Tu peux constaté par toi même qu'une lumiere issue d'un tube fluorescent est beaucoup plus blanche que celle issue d'une lampe a incandescence.
En fait toutes les molecules ont cette propriété la seulement si la réemmission de lumiere se fait a la même frequence, ca ne se voit pas !Est-ce que les moléculs d'N2, d'O2 etc possèdent également cette propriété ?
Et qu'est-ce qui fait que pour cette poudre elle ne réemet pas de lumièreà la même fréquence ?En fait toutes les molecules ont cette propriété la seulement si la réemmission de lumiere se fait a la même frequence, ca ne se voit pas !
Alors .... pourquoi ne réemmet elle pas a la même frequence ??
Je vais essayer de t'expliquer ca. En fait dans un atome, ou une molecule, il y a plusieurs facon de "stocker" l'energie, ou de la perdre.
Il y a 3 sortes de transitions :
les rotationnelles
les vibrationnelles
et les electroniques
Je les ai classé par ordre croissant d'energie.
Quand un atome recoit un photon suffisement energetique (UV ou plus) il y a une transition electronique. Or il est possible que l'energie recu soit decoupable en petit morceaux correspondant a des transitions rotationnelles. Mais il est egalement possible que l'energie peut etre decoupé en parties qui correspondraient a des transitions vibrationnelles. Cela dépend des caracteristiques de l'atome ou de la molecule.
Donc si tu m'as suivi dans mon raisonnement, et que tu as un peu d'imagination, tu doit avoir compris que en fonction de l'energie qui arrive sur cet atome et de ces caracteristiques, l'energie va etre dissipé sous plusieurs formes differentes. Il se peut qu'a un moment, apres avoir perdu une certaine quantité d'energie, il est plus facile de faire une transitions electronique plutot que de faire une des deux autres, il va donc y avoir emmission d'un photon, mais qui n'aura pas forcement la même energie que celui recu.
Interférences soleil infrarouge
Bonjour,
J'aurais aimé obtenir quelques renseignements sur les possibles interférences entre les rayons du soleil et un rayon infrarouge servant a transmettre des données. Cela engendre-t-il des coupures? Ce phenomene depend il de l'angle d'ouverture de l'emetteur et du recepteur?
Merci.
Non, ces rayons lumineux ne donnent pas lieu à des interférences visibles, car ce sont des sources qui n'ont aucune cohérence entre elles : le déphasage entre les vibrations de l'une et de l'autre n'arrêtent pas de changer, très vite...
Tiens, à propos, c'est quoi la longueur de cohérence pour une source thermique comme une lampe à incandescence ?
c'est de l'ordre de la longueur d'onde moyenne, autant dire pas beaucoup...
Bonsoir,Envoyé par Rodrigue
Juste un petit grain de sel en passant...
Pour le sabre laser, la réponse est clairement NON, pour les raisons expliquées plus loin dans ce thread.
Mais... j'ai vu il y a déjà quelque temps une émission télé où ils envuisageaient une possibilité éventuelle: le sabre plasma. Si l'air est suffisamment ionisé, et pourquoi pas par un laser, on peut avoir cet effet de longueur limitée; En principe, je n'ai suivi que distraitement l'explication.
Mais alors, l'intensité de la lame devrait peut-être aller en diminuant vers l'extrémité (l'estoc, devrait-on dire). Et si ça peut à la rigueur expliquer les vrombissements, ça n'explique pas le bruit de ferraille de deux jets de plasma qui "s'entrechoquent"...
BTW, la même technique pourrait expliquer les "tirs lasers" qui se déplacent à vitesse parfaitement visible: si ce sont des "paquets" de plasma, ce ne sont jamais que des projectiles gazeux.
Ça vaut ce que ça vaut.
-- françois
Zut alors ! du coup je ne comprends plus comment fonctionne un interféromètre...
Faut que je refléchisse.
edit : c'était en réponse à DEEP
Pourquoi, c'est quoi le point qui te tracasse ? Si c'est de savoir comment on peut observer des interférences en lumière blanche, ben justement c'est super dur, sauf ou voisinage de la frange centrale (pour une différence de marche inférieure à une longueur d'onde). La raison pour laquelle on voit quand même des franges colorées un peu plus loin, c'est que l'œil arrive à séparer les couleurs et se comporte de fait comme un filtre. Le fait de filtrer dans le rouge (avec les récepteurs adéquats) réduit la largeur spectrale de la lumière observée et augmente donc la longueur de cohérence...
Ben peut être mais je me suis déjà servi d’un spectro infra-rouge à transformée de Fourier et je peux te dire que la source est thermique et que la différence de marche de l’interféromètre de Michelson atteint plusieurs centimètres… c’est ça qui m’interpelle, comme on dit.
Et tu es sûr que la source n'était pas filtrée du tout ?
Ceci dit attention, une longueur de cohérence faible ne veut pas dire que tu ne vas observer aucun signal dans l'interféromètre pour de grandes différences de marche. Tu verras un signal de plus en plus faible, et cette partie de l'interférogramme aussi te donne des détails sur le spectre de la source !
Filtrée ? je ne pense pas. C’est une source polychromatique et on veut une source polychromatique…
J’ai déjà observé l’interférogramme, le signal (l’intensité) s’écroule assez vite dès qu’on s’écarte de la différence de marche nulle, ce qui me parait normal puisque pour une diff de marche quelconque on a grosso modo autant de fréquences en phase que de fréquences en opposition. Mais, quelque soit la diff de marche l’allure du signal me parait identique c.-à-d. présentant les mêmes modulations. J’ai l’impression que mon miroir mobile pourrait reculer de 10 mètres que j’aurais toujours la même chose…
Prends aussi l’expérience de double réflexion sur la paroi d’une bulle de savon qui conduit à des irisations, les couleurs résultantes m’ont l’air pures (il faudrait vérifier bien sûr…) ce qui conduirait à penser que les interférences se produisent très correctement malgré une diff de marche de largement plusieurs longueurs d’onde.
Mais bon, je suis incompétent en optique, je dis (et pense) peut-être des bétises.
Je pense qu'un photon ne peut interférer qu'avec lui-même. Et d'abord, qu'estce qu'un photon ?
Attila
Euh... tu dis quelque chose puis tu demandes ce que veulent dire les mots que tu utilises ?
Toujours est-il que ce que tu dis est totalement faux.
Ah oui ?
encore faut-il le démontrer.
Dans le Lagrangien décrivant le champ EM, je ne vois pas de terme d'interaction photon-photon.
Quand à la définition du photon, puisque tu sembles la connaître, j'aimerais bien que tu la donnes ...
Attila
On ne demande pas une interaction, mais simplement une addition vectorielle des champs. Il n'y a pas du tout besoin d'aller jusqu'à la seconde quantification, les interférences ça se traite très bien avec de l'optique scalaire. Et vu l'énergie d'un photon, il suffit d'avoir touché un Michelson pour comprendre qu'on est pas dans le même domaine.
Ouais, ben c'est pas très lumineux comme explication...
Attila
... Je ne pense pas qu'on puisse parler de photon en optique classique, si c'est ce que tu veux dire ...
Attila
