Lumière laser : onde/particule ?
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Lumière laser : onde/particule ?



  1. #1
    invitef769c825

    Lumière laser : onde/particule ?


    ------

    Bonsoir,
    je me demandais comment la lumière laser pouvait être une onde et composées de photon à la fois.

    Le concept de dualité onde-corpuscule me semble net pour une lumière "classique", mais étant donné que la lumière laser se propage dans une direction précise, elle ne peut pas être une onde ?
    Ça supposerait qu'elle est partout dans l'espace, ce qui n'est pas le cas.

    -----

  2. #2
    invitebe08d051

    Re : Lumière laser : onde/particule ?

    Citation Envoyé par gudirlife Voir le message
    mais étant donné que la lumière laser se propage dans une direction précise, elle ne peut pas être une onde ?
    Et que diriez vous d'un faisceau de lumière blanche issue d'un collimateur ?

    Je pense que votre problème est plutôt en rapport avec les ondes planes/ondes sphériques.

  3. #3
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Lumière laser : onde/particule ?

    Salut,

    Mimo a raison. C'est plutôt un problème lié aux ondes tout court. Les photons ne se manifestent que dans des situations un peu particulières (l'effet photoélectrique, par exemple).

    Ici l'interrogation est "comment une onde peut former un faisceau rectiligne".

    Réponse : elle ne le peut pas.

    Ou plutôt, elle le peut.... presque ! Si la lumière passe par un trou "pas trop petit" (nettement plus grand que la longueur d'onde) alors l'onde peut sortir de cette ouverture sans trop se disperser (diffraction).

    Cette expérience peut se faire facilement avec des vagues dans l'eau. On peut facilement générer des vagues de l'ongueur d'onde de quelques centimètre. En utilisant une barrière avec un trou, disons, d'un mètre, on voit alors clairement les vagues sortir en "faisceau". Si tu disposes d'un petit bassin, tu peux essayer d'expérimenter ça.

    Le faisceau n'est toutefois jamais parfait. Il y a toujours un peu de diffraction. Comme sur ce dessin :
    http://2.bp.blogspot.com/_Swc-yt6AW9...r-waves114.gif

    Plus généralement, si les dimensions caractéristiques sont grandes par rapport à la longueur d'onde, on peut négliger ces petites dispersions et considérer que le faisceau est rectiligne. C'est la notion de rayon lumineux.

    Plus ici et dans les références inclues :
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Optique...om%C3%A9trique
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  4. #4
    LPFR

    Re : Lumière laser : onde/particule ?

    Bonjour.
    Je suis d'accord avec DeeDee81.
    Je reviens pour essayer de tordre le cou à cette idée reçue que les lasers font des faisceaux parallèles.
    Vous pouvez faire l'observation avec un simple pointeur laser. Regardez la taille du faisceau à la sortie (en regardant la taille de la tache sur une vitre) puis branchez-le en permanent et allez voir le diamètre sur le mur le plus éloigné que vous pouvez.

    Et si vous ouvriez le pointeur, vous verriez qu'il est formé par une diode laser qui "crache" sur une surface de l'ordre de 2 microns de côté. La lumière sort dans un cône qui fait quelques 50° d'ouverture. C'est pire qu'un fusil à canon scié. Et c'est pourtant bien un "faisceau" laser. Simplement la source est tellement petite qu'elle ne peut pas "tirer droit".
    Alors, dans votre pointeur on trouve une lentille d'une focale de l'ordre de 5 mm, qui fait l'image de la source de lumière à l'infini. Si la source fait 2 µm de diamètre, l'image fera quelques 4 mm de diamètre à 10 m de distance. Le faisceau s'est élargi d'un rapport 2000 en seulement 10m.

    Intrinsèquement, un laser ne tire pas plus droit qu'une lampe de poche. Mais la source d'une lampe de poche est très étendue et on ne peut par créer des petites images avec des lentilles. Alors que celle d'un laser est tellement petite qu'avec la lentille, on a l'impression qu'il "tire droit".

    Ce qui est faramineux est la puissance par unité de surface de la diode laser. Même avec un pointeur ordinaire de 1 mW, on trouve quelques 60 MW/m², à comparer aux minables 800 W/m² du soleil à midi dans nos contrées.
    Au revoir.

  5. A voir en vidéo sur Futura

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