lumière (ondes électromagnétiques)

[invitecdb1bfb5]

Bonjour,
je suis en première année PCSI et j'ai une question qui me tracasse. Elle concerne plus précisément l'optique.
Pourquoi dans un milieu comme le verre, le ''bleu'' se déplace moins vite que le ''rouge'' alors que la longueur d'onde du ''bleu'' est plus faible que le ''rouge'' donc les photons qui sont présents dans le ''bleu'' ont une énergie plus importante que ceux contenus dans le ''rouge''. Je m'attendais donc intuitivement que le ''bleu'' irait plus vite que le ''rouge'' dans un milieu quelconque exceptant le vide. Je pensais ça puisque l'énergie des photons dans le ''bleu'' étant plus important il devrait donc aller plus vite. Mais ce n'est pas du tout le cas, je voudrais bien que quelqu'un puisse m'aider à comprendre cet aspect.
Merci
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[f6bes]

Bonjour,
je suis en première année PCSI et j'ai une question qui me tracasse. Elle concerne plus précisément l'optique.
Pourquoi dans un milieu comme le verre, le ''bleu'' se déplace moins vite que le ''rouge''

Bjr à toi,
Hum (je ne dis pas que tu as tord), mais tu as lu cela dans quoi ?
Me parait bizarre que le bleu arrive en "retard" !
On pourrait supposer que plus il va y avoir d'épaisseur de verre (plusieurs couches)
, et plus il y aura du "retard".
Ca serait pratique pour faire des "lignes à retard".
Don un objet rouge et bleu serait d'ABORD rouge ( excuser le bleu va arriver !!) et ensuite que bleu ( ben oui le rouge est parti et je suis à la bourre , donc tout SEUL ).
A+

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Le ralentissement de la lumière dans un milieu est le résultat de l'interaction du champ électrique de l'onde avec les électrons de la matière. Donc, ce n'est pas simplement une question d'énergie de photons.
Dans la matière, le champ électrique de la lumière fait osciller les électrons, même s'ils restent liés à leur atome. L'amplitude de cette oscillation dépend des caractéristiques du matériau. Mais la fréquence est celle de l'onde.
C'est électrons accélérées (car ils oscillent) émettent une onde électromagnétique de même fréquence et en retard de phase dans les toutes les directions. Le jeu des interférences fait que seules les ondes dirigées en avant et en arrière donnent des interférences constructives. On peut ignorer les autres. Le résultat que l'on voit quand une onde entre dans un diélectrique, est une onde qui part en arrière que nous appelons "onde réfléchie" qui est le résultat de l'addition des ondes émises à différentes profondeurs dans le diélectrique. Vers l'avant, nous avons ce qui reste de l'onde incidente (qui s'est atténué en faisant osciller les électrons), plus les ondes émises à différents profondeurs avec leurs déphasages. Le résultat de l'addition est une onde qui semble s'être propagé moins vite que dans le vide.
Évidemment, on ne va pas s'emmquiquiner à faire ce calcul à chaque fois et on utilise un modèle mathématique qui consiste à attribuer une vitesse de propagation plus lente dans le diélectrique (ce qui définit l'indice de réfraction), ainsi que des règles pour calculer l'amplitude de l'onde transmisse et réfléchie à partir des indices de réfraction.
La dépendance de l'indice de réfraction avec la fréquence provient de la réponse des électrons en fonction de la fréquence.
Au revoir.

[invitecdb1bfb5]

Merçi de votre réponse, ça m'aide un peu plus à visualiser le concept.
Mais concrètement pour le cas d'un milieu comme le verre, pourquoi on donne un indice de réfraction légèrement plus important à la longueur d'onde correspondant au bleu et un indice moins important au rouge qui entraîne une différence de vitesse quand même non négligeable même si nos yeux ne peuvent la disserner.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Re.
Parce que la réponse des électrons est plus déphasée (en retard) pour les fréquences élevées.
Donc, la vitesse apparente est plus faible pour les fréquences élevées.
A+