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la masse du photon...toujours pas compris !



  1. #31
    invité576543
    Invité

    Re : la masse du photon...toujours pas compris !

    Citation Envoyé par Phys2
    C'est quoi l'hélicité ?
    Ca a un rapport avec la polarisation. Le photon a un spin. De manière imagée, il "tourne" sur lui-même. Il peut le faire soit dans le sens des aiguilles d'une montre soit dans l'autre (en regardant dans le sens de sons mouvement). C'est +1 ou -1 selon le sens.

    Cordialement,

    -----


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  3. #32
    Sephi

    Re : la masse du photon...toujours pas compris !

    Citation Envoyé par Argawaen
    Les différences apparaissent quand tu veux écrire l'hamiltonien d'une particule dans un potentiel vecteur. Tu prends l'impulsion de la particule comme
    p = mv + qA(r, t) où A est le potentiel vecteur.

    De plus, tu as bien deux opérateurs distincts, celui de l'impulsion P et celui associé à la quantité de mouvement défini par = P - qA(r,t)
    Et pour finir, si l'opérateur P ne dépend pas de la jauge choisie, ce n'est pas le cas de l'opérateur quantité de mouvement.
    En parlant justement d'hamiltonien, dans mon cours de méca quantique, au début (étude de l'oscillateur harmonique), on utilise le principe de correspondance pour passer de l'hamiltonien classique à l'hamiltonien quantique, en remplaçant la position x par l'opérateur de position Q, et l'impulsion p par l'opérateur d'impulsion P.

    Le problème ... c'est que l'impulsion p, dans l'hamiltonien classique, c'est bel et bien la quantité de mouvement donnée par : p = µv (où µ est la masse réduite). Donc l'opérateur d'impulsion P, c'est aussi l'opérateur de quantité de mouvement ... C'est pour ça que ce que tu dis m'étonne.

    À la limite, en creusant dans mes souvenirs, je crois me rappeler que l'impulsion est définie en fait comme étant l'intégrale de la force, et non comme le produit de la masse par la vitesse. Or, la dérivée de la quantité de mouvement vaut la force, donc l'impulsion est une variation de quantité de mouvement. Mais cela n'empêche, elle a les mêmes unités que la quantité de mouvement, et je n'ai jamais rencontré de distinction importante entre les deux ...

    au temps pour moi pour le facteur lambda, ça m'apprendra à lire les messages à la vavite et surtout à confondre les lettres grecques (un comble )
    Il s'agit du facteur gamma
    Dernière modification par Sephi ; 28/10/2005 à 19h51.

  4. #33
    invité576543
    Invité

    Re : la masse du photon...toujours pas compris !

    Citation Envoyé par Phys2
    Donc l'énergie cinétique n'est pas la seule énergie du photon.
    D'une certaine manière, si c'est la seule. Quand le photon disparaît, quand il est absorbé, l'énergie acquise par la cible est exactement . Rien de plus. Comme le photon a disparu, c'était bien toute son énergie.

    qu'est-ce que la quantité de mouvement représente-t-elle vraiment ?
    La quantité de mouvement, ou l'impulsion, c'est ce qui "pousse" lors d'un choc. Une voile solaire c'est un grand panneau dans l'espace qui est poussé par la lumière. Si on cherche à calculer quelle est la force de poussée, c'est l'impulsion qu'il faut connaître. C'est pareil si tu pousses quelque chose en soufflant dessus, ou en lançant des petits cailloux. Dans tous les cas, le calcul demande à connaître l'impulsion, qui est quelque chose qui a un rapport, mais qui est différent de l'énergie cinétique. En particulier l'impulsion est vectorielle, elle a une direction (celle dans laquelle elle pousse lors d'un choc) alors que l'énergie est un scalaire, elle n'a pas de direction.

    Sinon j'aimerai bien avoir une liste des équations relativistes, comme celle de la quantité de mouvement et tout le reste pour éviter de poser des questions inutiles.
    Pas clair. Genre ? Et les questions ne sont jamais inutiles!

    Cordialement,

  5. #34
    Sephi

    Re : la masse du photon...toujours pas compris !

    qu'est-ce que la quantité de mouvement représente-t-elle vraiment ?
    Tu es dans la rue, et deux objets arrivent vers toi, tous les deux à une vitesse commune v :
    - un ballon de foot
    - un énorme camion.
    Malgré qu'ils s'approchent de toi à la même vitesse, il te sera beaucoup plus dur d'arrêter le camion que le ballon. Pourquoi ? Parce que la quantité de mouvement du camion est beaucoup plus grande que celle du ballon

    Voilà ce que représente la quantité de mouvement.

  6. #35
    juliendusud

    Re : la masse du photon...toujours pas compris !

    Citation Envoyé par Sephi
    Tu es dans la rue, et deux objets arrivent vers toi, tous les deux à une vitesse commune v :
    - un ballon de foot
    - un énorme camion.
    Malgré qu'ils s'approchent de toi à la même vitesse, il te sera beaucoup plus dur d'arrêter le camion que le ballon. Pourquoi ? Parce que la quantité de mouvement du camion est beaucoup plus grande que celle du ballon

    Voilà ce que représente la quantité de mouvement.
    Je vais être pointilleux et vous aurez raison de me le faire remarquer mais ce que vous mettez en évidence ce serait pas plutôt l'énergie cinétique?
    Imaginez les deux situations suivantes :
    1) Une boule de 2 kg est lancée à 10 m/s, sa quantité de mouvement est de 20 N.s, son énergie cinétique est de 100 J.
    2) Une boule de 3 kg est lancée à 8 m/s, p=24 N.s,
    Ec=96 J.
    Laquelle arrêtez vous?

  7. #36
    mikeuline

    Re : la masse du photon...toujours pas compris !

    Citation Envoyé par juliendusud
    Je vais être pointilleux et vous aurez raison de me le faire remarquer mais ce que vous mettez en évidence ce serait pas plutôt l'énergie cinétique?
    Imaginez les deux situations suivantes :
    1) Une boule de 2 kg est lancée à 10 m/s, sa quantité de mouvement est de 20 N.s, son énergie cinétique est de 100 J.
    2) Une boule de 3 kg est lancée à 8 m/s, p=24 N.s,
    Ec=96 J.
    Laquelle arrêtez vous?
    Héhé, je suis curieuse de voir les réponses à cette question . C'est vrai qu'à la question "Laquelle arrêtez-vous ?" je réponds : "celle qui fait le moins mal aux mains !" c'est-à-dire effectivement celle qui possède l'énergie cinétique la plus faible.
    Quiconque n'est pas choqué par la théorie quantique ne la comprend pas. (Niels Bohr)

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  9. #37
    Sephi

    Re : la masse du photon...toujours pas compris !

    Citation Envoyé par juliendusud
    Je vais être pointilleux et vous aurez raison de me le faire remarquer mais ce que vous mettez en évidence ce serait pas plutôt l'énergie cinétique?
    On peut dire que je mets en évidence les deux. Comme la vitesse des 2 objets est la même, la seule chose qui change, c'est leur masse. Or la quantité de mouvement, tout comme l'énergie cinétique, ne dépendent que de la masse et de la vitesse, donc quand l'un augmente, l'autre également ...

    Imaginez les deux situations suivantes :
    1) Une boule de 2 kg est lancée à 10 m/s, sa quantité de mouvement est de 20 N.s, son énergie cinétique est de 100 J.
    2) Une boule de 3 kg est lancée à 8 m/s, p=24 N.s,
    Ec=96 J.
    Laquelle arrêtez vous?
    Bonne question ! Je n'ai pas de réponse en ce moment, je serais curieux d'en lire.

  10. #38
    BioBen

    Re : la masse du photon...toujours pas compris !

    Imaginez les deux situations suivantes :
    1) Une boule de 2 kg est lancée à 10 m/s, sa quantité de mouvement est de 20 N.s, son énergie cinétique est de 100 J.
    2) Une boule de 3 kg est lancée à 8 m/s, p=24 N.s,
    Ec=96 J.
    Laquelle arrêtez vous?
    J'aurai tendance à pencher pour arreter la boule 2.... étant donné que la douleur va provenir d'un tranfert d'energie, autant se prendre la boule la moins "energétique" .

    Très bon point soulevé ...je vais y reflechir un peu plus.

  11. #39
    Argawaen

    Re : la masse du photon...toujours pas compris !

    Le problème ... c'est que l'impulsion p, dans l'hamiltonien classique, c'est bel et bien la quantité de mouvement donnée par : p = µv (où µ est la masse réduite). Donc l'opérateur d'impulsion P, c'est aussi l'opérateur de quantité de mouvement ... C'est pour ça que ce que tu dis m'étonne.
    L'impulsion est par définition le moment conjugué de r (remonter à la mécanique Hamiltonienne et Lagrangienne), c'est à dire la dérivée partielle du lagrangien par rapport à r.
    Ce qu'on appelle quantité de mouvement (mv) est un cas particulier de l'impulsion.
    Dans un potentiel scalaire, effectivement, l'Hamiltonien s'écrit une impulsion qui vaut la quantité de mouvement (mv). Mais ce n'est plus le cas dans un potentiel vecteur et il faut ajouter qA(r,t) lorsqu'on est dans un champ EM.


    Ce qu'on appelle quantité de mouvement c'est toujours le produit de la masse par la vitesse, l'impulsion est plus délicate à manipuler.

  12. #40
    juliendusud

    Re : la masse du photon...toujours pas compris !

    Citation Envoyé par Sephi
    Or la quantité de mouvement, tout comme l'énergie cinétique, ne dépendent que de la masse et de la vitesse, donc quand l'un augmente, l'autre également ...
    C'est vrai dans certains cas particuliers mais faux en général, 2 contre exemples me viennent à l'esprit :
    1) En faisant tourner un solide sur lui même, on augmente son énergie cinétique sans changer sa quantité de mouvement.
    2) Un système composé de 2 masses ponctuelles identiques ayant des vitesses égales et opposées et qui varient dans le temps possède une énergie cinétique variable et une quantité de mouvement constante.

  13. #41
    Sephi

    Re : la masse du photon...toujours pas compris !

    Citation Envoyé par juliendusud
    C'est vrai dans certains cas particuliers mais faux en général, 2 contre exemples me viennent à l'esprit :
    1) En faisant tourner un solide sur lui même, on augmente son énergie cinétique sans changer sa quantité de mouvement.
    2) Un système composé de 2 masses ponctuelles identiques ayant des vitesses égales et opposées et qui varient dans le temps possède une énergie cinétique variable et une quantité de mouvement constante.
    Mouais :
    1) Tu passes ici à un mouvement de rotation, donc faut parler en termes de moment angulaire et d'énergie cinétique de rotation. Et comme pour le mouvement de translation, ces 2 quantités augmentent conjointement (car la vitesse angulaire augmente).
    2) Évidemment, passer à un système de plusieurs corps change un peu la donne ...

    Moi je parlais simplement des expressions analytiques de ces 2 quantités pour un corps donné : mv et mv²/2. Elles varient obligatoirement de la même façon ...

  14. #42
    invité576543
    Invité

    Re : la masse du photon...toujours pas compris !

    Bonjour,

    Les avancées de la relativité restreinte montre que énergie et quantité de mouvement sont deux facettes de la même chose. Cette même chose peut s'écrire . L'énergie est un scalaire lié au temps, la quantité de mouvement un vecteur, lié à l'espace. Ce sont deux manifestations très différentes de ce même concept compliqué et fondamental dont différentes manifestations sont la masse, l'énergie, la quantité de mouvement, l'inertie...

    En RR, la quantité de mouvement peut s'annuller en choisissant un repère idoine (pour le cas massique), mais l'énergie totale non. Dans ce cadre, elles ne varient pas de la même façon, si tant est que "même façon" puisse se dire en comparant un scalaire et un vecteur...

    Cordialement,

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  16. #43
    Seirios

    Re : la masse du photon...toujours pas compris !

    Ca a un rapport avec la polarisation. Le photon a un spin. De manière imagée, il "tourne" sur lui-même. Il peut le faire soit dans le sens des aiguilles d'une montre soit dans l'autre (en regardant dans le sens de sons mouvement). C'est +1 ou -1 selon le sens.
    Donc l’hélicité c’est le sens dans lequel tourne la particule, et ça à un rapport avec le signe de la valeur du spin. Mais lorsque la valeur du spin de la particule est positive, la particule est d’hélicité droite ou gauche ? Et lorsque la valeur est négative ?
    Quelles sont les différentes propriétés entre les particules d’hélicité droite et gauche ? Il y a une différence ?
    D'une certaine manière, si c'est la seule. Quand le photon disparaît, quand il est absorbé, l'énergie acquise par la cible est exactement . Rien de plus. Comme le photon a disparu, c'était bien toute son énergie.
    Je pense que les valeurs ont un rapport avec la fréquence, mais que représente h et v ?
    Pas clair. Genre ? Et les questions ne sont jamais inutiles!
    Je ne connais pas ces équations, mais je parle des équations que l’on utilise lorsque le système physique étudié à une vitesse proche de celle de la lumière, comme pour calculer la quantité de mouvement du photon, qui est représenté un peu plus haut.
    Malgré qu'ils s'approchent de toi à la même vitesse, il te sera beaucoup plus dur d'arrêter le camion que le ballon.
    Je te crois, j’irais pas tenté l’expérience pour vérifier

  17. #44
    invité576543
    Invité

    Re : la masse du photon...toujours pas compris !

    Citation Envoyé par Phys2
    Donc l’hélicité c’est le sens dans lequel tourne la particule, et ça à un rapport avec le signe de la valeur du spin. Mais lorsque la valeur du spin de la particule est positive, la particule est d’hélicité droite ou gauche ? Et lorsque la valeur est négative ?
    Dans le cas du photon, sf erreur, hélicité = spin

    Quelles sont les différentes propriétés entre les particules d’hélicité droite et gauche ? Il y a une différence ?
    Pour le photon, aucune. C'est à l'origine des différentes polarisations de la lumière, et cela est utilisé à diverses applications, en microscopie, en radio (antennes horizontales ou verticales), pour faire du ciné 3D, en photo, ...

    Le neutrino est une particule pour laquelle il y a une différence, cherche neutrino sur le forum...

    Je pense que les valeurs ont un rapport avec la fréquence, mais que représente h et v ?
    h: constante de Planck, (la lettre grecque nu): fréquence (l'usage est plutôt nu que f)

    Cordialement,

  18. #45
    Rincevent

    Re : la masse du photon...toujours pas compris !

    Citation Envoyé par Phys2
    Quelles sont les différentes propriétés entre les particules d’hélicité droite et gauche ? Il y a une différence ?
    la différence est cruciale pour l'interaction faible

    lectures conseillées :

    sur l'hélicité :
    http://www.cena.fr/~sagnier/prive/science/helicite.htm (et la masse des neutrinos, pour l'hélicité en général, voir la partie 4)

    sur l'interaction (électro)faible (où la parité et l'hélicité interviennent):
    http://feynman.phy.ulaval.ca/marleau...ofaible/IV.htm
    http://feynman.phy.ulaval.ca/marleau...rofaible/V.htm
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

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