Pertinence de l'étalement spatial d'une particule
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Pertinence de l'étalement spatial d'une particule



  1. #1
    invite06459106

    Pertinence de l'étalement spatial d'une particule


    ------

    Bonjour,
    Suite à une discution à propos de la PhQ, je demandais si il était pertinent de dire qu'une particule(un photon par exempe) tant qu'il n'est pas détecter evidement, était en tout point de l'univers, on m'a répondu que cela n'était pas vraiment pertinent car meme si l'amplitude de la fonction d'onde présente mathématiquement une décroissance spatiale exponentielle, et n'est donc jamais rigoureusement nulle, les probabilités de présence associées quand on se place loin de l'enveloppe principale sont ridiculement faibles : même si les photons n'ont pas de trajectoire au sens classique, ils sont quand même "confinés" dans un espace bien défini.
    J'aimerais avoir vos avis,
    cordialement,

    -----

  2. #2
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Salut,

    Citation Envoyé par didier941751 Voir le message
    Suite à une discution à propos de la PhQ, je demandais si il était pertinent de dire qu'une particule(un photon par exempe) tant qu'il n'est pas détecter evidement, était en tout point de l'univers, on m'a répondu que cela n'était pas vraiment pertinent car meme si l'amplitude de la fonction d'onde présente mathématiquement une décroissance spatiale exponentielle, et n'est donc jamais rigoureusement nulle, les probabilités de présence associées quand on se place loin de l'enveloppe principale sont ridiculement faibles : même si les photons n'ont pas de trajectoire au sens classique, ils sont quand même "confinés" dans un espace bien défini.
    C'est exact. Mais il y a plus encore.

    On peut avoir des distributions de la fonction d'onde avec une "queue" infinie voire une valeur constante dans tout l'espace (solutions de fréquence précise). Mais ce sont des solutions idéalisées et, en général, obtenues à partir de l'équation de Schrödinger indépendante du temps. En réalité, l'équation complète dépend du temps (que ce soit l'équation de Schrödinger ou de Dirac ou Klein-Gordon, ou celle de Maxwell pour les photons bien que dans ce cas il faille passer par la théorie quantique des champs, mais ça ne change rien).

    Dans une situation réaliste, un paquet d'onde donné peut s'étaller dans l'espace au cours du temps, mais pas instantanément. Il occupe toujours un volume fini. Et avant qu'il atteigne tout l'univers, il y aura toujours interaction avec quelque chose.

    Un exemple typique de ces situations idéalisées c'est le calcul des solutions de la quantification de l'électron dans un potentiel électrostatique sphérique : l'atome d'hydrogène. Cela donne des solutions quantifiées avec des orbitales pour n = 0, 1, 2,... oo. La différence d'énergie (pour l'hydrogène) entre n = 0 et n =oo est de 13,6 eV (énergie d'ionisation).

    Mais il y a deux approximations dans ce calcul. Tout d'abord, seul l'état de base n = 0 est stable. Les auitres sont instables et l'électron retourne à l'état de base avec émission de photons. Ces autres états ne sont donc pas des états statiques et éternels. Cela se traduit par des états comme supperposition quantique des états de base. En outre, plus n est grand, plus l'orbitale est grande. Pour n = oo, l'orbitale est infinie. Mais l'univers n'est pas vide ! L'électron fini toujours par rencontrer un autre atome qui traine dans le coin. Cela se traduit par des orbitales n maximum de quelques dizaines dans le meilleur des cas. L'électron reste toujours confinés dans une certaine zone ou il interagit avec d'autres atomes pour former, par exemple, des états liés.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  3. #3
    invite06459106

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Merci Deedee pour cette réponse compète.
    Cordialement,

  4. #4
    Amanuensis

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Juste pour rappeler qu'il n'y a pas de fonction d'onde pour les photons, pas aussi sens d'une fonction d'état telle qu'il existe un opérateur dont le carré de son application à la fonction d'état s'interprèterait comme une probabilité de présence.

    Deedee a répondu à la question comme si elle avait été posée pour les électrons (ou autre particule de masse non nulle), à l'esprit de la question plutôt qu'à ses détails...

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Salut,

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Juste pour rappeler qu'il n'y a pas de fonction d'onde pour les photons, pas aussi sens d'une fonction d'état telle qu'il existe un opérateur dont le carré de son application à la fonction d'état s'interprèterait comme une probabilité de présence.

    Deedee a répondu à la question comme si elle avait été posée pour les électrons (ou autre particule de masse non nulle), à l'esprit de la question plutôt qu'à ses détails...
    Oui, sorry. J'ai parlé du cas des photons en précisant que pour ceux-ci il fallait passer àa htoéire quantique des champs. Mais ce faisant je sousentendais aussi que parler de fonction d'onde (dans la base position) des photons avait un sens. Ce qui est faux.

    Merci d'avoir précisé / rectifié,

    Ceci dit, je pense aussi que les états de fréquence pure (pour les photons, la base habituelle de l'espace de Fock) sont des cas idéalisés.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  7. #6
    Amanuensis

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Ceci dit, je pense aussi que les états de fréquence pure (pour les photons, la base habituelle de l'espace de Fock) sont des cas idéalisés.
    Oui, mais il m'avait semblé que le problème est plus profond que cela : l'absence d'un opérateur position. C'est indépendant du choix de la base...

  8. #7
    Amanuensis

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Autre point "amusant", un photon n'a pas de fréquence propre, ni d'énergie ni de quantité de mouvement ni de longueur d'onde. Ces valeurs ne sont définies que relativement à un référentiel. Ce qui permet de donner un sens à fréquence, énergie, longueur d'onde ou q.m. lors d'une interaction (le référentiel étant alors celui où l'émetteur ou l'absorbeur est immobile), mais pas "pendant le vol". Cela rend encore plus bizarre de parler d'incertitude de position. Serait-elle la même pour tout photon, quelle que soit sa longueur d'onde ? Si on pouvait mesurer cela avec une valeur ni nulle ni infinie, on aurait une unité universelle de longueur... Une incertitude infinie résout le problème !
    Dernière modification par Amanuensis ; 10/10/2011 à 12h35.

  9. #8
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Oui, mais il m'avait semblé que le problème est plus profond que cela : l'absence d'un opérateur position. C'est indépendant du choix de la base...
    Oui, tout à fait, je suis d'accord avec toi.

    C'est un problème général dès qu'on a des bases de dimension infinie. Je crois que c'est dans Itzykon et Zuber qu'ils donnent l'exemple d'une file 1D de spins avec la matrice de changement de base (après rotation du spin) cette matrice devenant nulle lorsque le nombre de spins tend vers l'infini.

    Tiens amusant ton histoire de changement de repère
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  10. #9
    coussin

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    On peut s'arranger pour définir une fonction d'onde pour le photon. Ce sont les travaux de I Bialynicki-Birula entre autre

  11. #10
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    On peut s'arranger pour définir une fonction d'onde pour le photon. Ce sont les travaux de I Bialynicki-Birula entre autre
    J'ai trouvé ceci.
    http://www.cft.edu.pl/~birula/publ/CQO7.pdf
    http://www.cft.edu.pl/~birula/publ/APPPwf.pdf

    Egalement disponible sur ArXiv.

    A lire.

    Mais après un coup d'oeil rapide, il me semble qu'il construit une fonction d'onde dans la base impulsion, ce qui n'est pas une grande surprise (on définit généralement l'espace de Fock par les états d'impulsion précise et donc on peut construire des états quelconques par superposition). Mais le passage à la base position reste impossible (il n'existe pas de transformation unitaire pour cet espace de Fock passant d'une représentation à l'autre). Même si par construction d'un paquet d'ondes on peut construire un photon localisé dans une certaine région.

    Donc, même si le travail de Bialynicki-Birula m'a l'air fort intéressant, il ne définit pas une fonction d'onde de position telle que discutée par didier941751.

    Ou alors quelque chose m'a échappé dans ce document ???
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  12. #11
    Amanuensis

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Parler de fonction d'onde est ambigu. Parler d'opérateur position ne l'est pas.

  13. #12
    coussin

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Dans cet article, y a la fonction d'onde dans la base position : http://pra.aps.org/abstract/PRA/v79/i3/e032112 (très bon article d'ailleurs)

  14. #13
    invite64686f3d

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Bonjour,

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Un exemple typique de ces situations idéalisées c'est le calcul des solutions de la quantification de l'électron dans un potentiel électrostatique sphérique : l'atome d'hydrogène. Cela donne des solutions quantifiées avec des orbitales pour n = 0, 1, 2,... oo. La différence d'énergie (pour l'hydrogène) entre n = 0 et n =oo est de 13,6 eV (énergie d'ionisation).

    Mais il y a deux approximations dans ce calcul. Tout d'abord, seul l'état de base n = 0 est stable. Les autres sont instables et l'électron retourne à l'état de base avec émission de photons. Ces autres états ne sont donc pas des états statiques et éternels.
    Au risque de chipoter, je tiens à dire que ceci n'est pas tout à fait vrai. Toutes les orbitales correspondent à des états propres de l'hamiltonien, et sont donc des états stationnaires. Ces états sont donc théoriquement éternels. La raison pour laquelle ils ne sont pas éternels en réalité ne vient pas d'une quelconque approximation, mais d'un couplage dont on ne peut soustraire l'atome : le couplage avec le champ électromagnétique du vide, dont la variance est non nulle. C'est ce couplage qui est responsable de la désexcitation spontanée des niveaux supérieurs.

  15. #14
    Amanuensis

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    Dans cet article, y a la fonction d'onde dans la base position : http://pra.aps.org/abstract/PRA/v79/i3/e032112 (très bon article d'ailleurs)
    Peut-être bon, mais payant, donc difficilement accessible pour tous...

  16. #15
    Amanuensis

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Un passage intéressant est le paragraphe démarrant par "It is worthwhile..." un peu après l'équation [44]. Il indique que même pour des particules massives mais relativistes (par rapport au référentiel...) la notion de localisation n'est pas simple...

  17. #16
    chaverondier

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Juste pour rappeler qu'il n'y a pas de fonction d'onde pour les photons, pas au sens d'une fonction d'état telle qu'il existe un opérateur dont le carré de son application à la fonction d'état s'interprèterait comme une probabilité de présence.
    Cela fait plusieurs fois que je vois cette même remarque. Ce n'est pourtant pas l'avis de Feynman.

    Je cite "Mécanique quantique", interéditions Paris 1979, Dunod Paris 2000, §21-4 La signification de la fonction d'onde :

    "Bien que nous ne l'ayons jamais écrite, il existe pour la fonction d'onde du photon, une équation analogue à l'équation de Schrödinger pour l'électron. L'équation est exactement identique aux équations de Maxwell pour le champ électromagnétique et la fonction d'onde est la même que le potentiel vecteur A. Il se trouve que la fonction d'onde [du photon] est identiquement le potentiel vecteur A. Physique quantique et physique classique sont [dans ce cas très particulier] une seule et même chose, du fait que les photons sont des particules de Bose sans interaction et qu'ils peuvent être nombreux dans un même état - comme vous le savez, ils aiment à être dans un même état.

    A partir du moment où vous en avez des milliards dans un même état (c'est à dire dans la même onde électromagnétique), vous pouvez mesurer directement la fonction d'onde puisque c'est le potentiel vecteur.

    Historiquement, les premières observations ont porté sur des situations comportant beaucoup de photons dans un même état et l'on a pu ainsi découvrir l'équation correcte pour un photon unique en observant directement, à l'oeil [nu], à une échelle macroscopique, la nature de la fonction d'onde."

  18. #17
    coussin

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    C'est parce que y a fonction d'onde et fonction d'onde
    - fonction d'onde : un truc qui vérifie formellement une équation de type Schrödinger
    - fonction d'onde : un truc qui sert à localiser dans l'espace via son module carré
    Le photon a une fonction d'onde au premier sens du terme. Pour le deuxième sens, c'est un peu plus problématique…

  19. #18
    Amanuensis

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Citation Envoyé par coussin Voir le message
    C'est parce que y a fonction d'onde et fonction d'onde
    Oui. C'est pour cela que j'avais bien écrit "pas au sens d'une fonction...". La précaution oratoire n'a pas suffit...

  20. #19
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Salut,

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Oui. C'est pour cela que j'avais bien écrit "pas au sens d'une fonction...". La précaution oratoire n'a pas suffit...
    Ca m'avait échappé aussi, désolé.

    Keidara,

    je suis tout à fait d'accord avec toi.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  21. #20
    invitef17c7c8d

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Citation Envoyé par chaverondier Voir le message
    Cela fait plusieurs fois que je vois cette même remarque. Ce n'est pourtant pas l'avis de Feynman.

    Je cite "Mécanique quantique", interéditions Paris 1979, Dunod Paris 2000, §21-4 La signification de la fonction d'onde :

    "Bien que nous ne l'ayons jamais écrite, il existe pour la fonction d'onde du photon, une équation analogue à l'équation de Schrödinger pour l'électron. L'équation est exactement identique aux équations de Maxwell pour le champ électromagnétique et la fonction d'onde est la même que le potentiel vecteur A. Il se trouve que la fonction d'onde [du photon] est identiquement le potentiel vecteur A. Physique quantique et physique classique sont [dans ce cas très particulier] une seule et même chose, du fait que les photons sont des particules de Bose sans interaction et qu'ils peuvent être nombreux dans un même état - comme vous le savez, ils aiment à être dans un même état.

    A partir du moment où vous en avez des milliards dans un même état (c'est à dire dans la même onde électromagnétique), vous pouvez mesurer directement la fonction d'onde puisque c'est le potentiel vecteur.

    Historiquement, les premières observations ont porté sur des situations comportant beaucoup de photons dans un même état et l'on a pu ainsi découvrir l'équation correcte pour un photon unique en observant directement, à l'oeil [nu], à une échelle macroscopique, la nature de la fonction d'onde."
    Non mais vous avez lu ce message! Il est absolument extraordinaire!
    Il explique pourquoi Einstein, l'inventeur des photons, ne pouvait être le seul à découvrir les condensats de Bose-Einstein!

  22. #21
    coussin

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Citation Envoyé par lionelod Voir le message
    Non mais vous avez lu ce message! Il est absolument extraordinaire!
    Pfff T'es lourd à force

  23. #22
    invitef17c7c8d

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Pardon mais il donne une explication limpide à la dualité de la lumière onde-corpuscule!
    C'est le même phénomène qui explique la dualité de la lumière, la superfluidité de l'Hélium 4, la supraconduction, etc.. à savoir la condensation de Bose-Einstein.
    Ceci vous laisse peut-être indifférent, pas moi.

  24. #23
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Salut,

    Citation Envoyé par lionelod Voir le message
    Pardon mais il donne une explication limpide à la dualité de la lumière onde-corpuscule!
    C'est le même phénomène qui explique la dualité de la lumière, la superfluidité de l'Hélium 4, la supraconduction, etc.. à savoir la condensation de Bose-Einstein.
    Ceci vous laisse peut-être indifférent, pas moi.
    Cette partie citée par Chaverondier est très connue, c'est dans l'excellent cours de Feynman.

    Il a eut raison de cite ça d'ailleurs, c'est dans la même veine que Bialynicki-Birula. Bravo, la jonction ne s'était pas faites immédiatement dans mes neurones

    Aors, oui, d'accord. Feynman montre d'une façon particulièrement limpide que dans certains cas (la supraconductivité, c'est à la fin de son cours dans "séminaire sur la supra conductuvié") le potentiel vecteur peut être assimilé à une fonction d'onde macroscopique (avec des réserves d'usage qu'il précise : on ne parle pas ici de photons individuels). Et bien entendu Feynman a précédemment expliqué les statistiques quantiques. Et oui, certains aspects en MQ sont extraodrinaire de bauté et de profondeur (moi ce qui m'a provoqué des étoiles dans les yeux ce sont les théories de jauge). Mais même si Feynman est connu pour son extraordinaire pédagogie, n'exagérons pas, ce n'est pas comme si on venait aujourd'hui 11 octobre 2011 de faire une découverte révolutionnaire

    Ceci dit, si tu découvres ça pour la première fois, je comprend ta réaction. Et dans ce cas je ne peux que te conseiller le cours de Feynman. Tu seras émerveillé.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  25. #24
    inviteccac9361

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Bonjour,

    Citation Envoyé par Deedee81
    Dans une situation réaliste, un paquet d'onde donné peut s'étaller dans l'espace au cours du temps, mais pas instantanément. Il occupe toujours un volume fini. Et avant qu'il atteigne tout l'univers, il y aura toujours interaction avec quelque chose.
    J'en etait arrivé à cette vision des choses également. En esperant que l'on puisse confirmer ce point, ceci m'amène à une interrogation.

    Lorsqu'un atome emet un photon, ou un peu plus précisément, lorsque le changement d'etat de l'electron amène à l'onde du photon.
    Premier point, cette onde se propage bien dans l'espace selon un cône ?

    Dans cette hypothèse.
    1.Ce cône coexiste-il avec la desexitation de l'electron, produisant une contrainte sur l'electron ?
    2.Ou l'electron est-il à nouveau disponible pour réémetre une onde suplémentaire alors que l'onde précédente continu sa propagation ?

    Pour le cas 1, la conclusion logique est assez étrange.
    Il s'en suivrait que les atomes périphériques d'un nuage interstellaire, ou pour tout autre corps dans l'espace finissent par être "bloqués à l'emission" en attente de libération de leurs ondes, lorsque tous les electrons de ces atomes, capables de fournir une onde, ont emis les ondes vers un espace qui ne contient pas d'atomes susceptibles de les absorber (et donc de liberer les electrons) .
    Ces atomes seraient "noirs", ce qui me fait penser à la matière noire.

    Je dois probablement faire erreur.
    mais n'ayant pas trouvé de documentation au sujet du point 1., serait-il possible de clarifier ce point ainsi que la propagation sous la forme d'un cône du photon ?
    Merci par avance.

  26. #25
    invitef17c7c8d

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Cette partie citée par Chaverondier est très connue, c'est dans l'excellent cours de Feynman.

    Il a eut raison de cite ça d'ailleurs, c'est dans la même veine que Bialynicki-Birula. Bravo, la jonction ne s'était pas faites immédiatement dans mes neurones

    Aors, oui, d'accord. Feynman montre d'une façon particulièrement limpide que dans certains cas (la supraconductivité, c'est à la fin de son cours dans "séminaire sur la supra conductuvié") le potentiel vecteur peut être assimilé à une fonction d'onde macroscopique (avec des réserves d'usage qu'il précise : on ne parle pas ici de photons individuels). Et bien entendu Feynman a précédemment expliqué les statistiques quantiques. Et oui, certains aspects en MQ sont extraodrinaire de bauté et de profondeur (moi ce qui m'a provoqué des étoiles dans les yeux ce sont les théories de jauge). Mais même si Feynman est connu pour son extraordinaire pédagogie, n'exagérons pas, ce n'est pas comme si on venait aujourd'hui 11 octobre 2011 de faire une découverte révolutionnaire

    Ceci dit, si tu découvres ça pour la première fois, je comprend ta réaction. Et dans ce cas je ne peux que te conseiller le cours de Feynman. Tu seras émerveillé.
    A ma décharge, je dois vous avouer que je suis marseillais...J'ai une facheuse tendance à toujours en rajouter.

    En fait, ce qui m'entousiasme dans tout ça, c'est imaginer la réaction d'Einstein lorsqu'il a reçu le papier de Bose.
    Cela a du faire un déclic dans sa tête et à partir de là, il a développé sa propre statistique

  27. #26
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Salut,

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    Lorsqu'un atome emet un photon, ou un peu plus précisément, lorsque le changement d'etat de l'electron amène à l'onde du photon.
    Premier point, cette onde se propage bien dans l'espace selon un cône ?
    Ca dépend, il peut y avoir des directions d'émission privilégiée.

    Mais si l'émission est isotrope, alors c'est une onde sphérique (dans un diagramme espace temps, c'est un cone ou plutôt un hypercone, 4D).

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    Dans cette hypothèse.
    1.Ce cône coexiste-il avec la desexitation de l'electron, produisant une contrainte sur l'electron ?
    Je ne sais pas exactement ce que tu veux dire par "contrainte", mais, oui, il y a un lien. Il y a un lien entre les états de l'électron (initial et final) et létat du photon (direction, polarisation).

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    2.Ou l'electron est-il à nouveau disponible pour réémetre une onde suplémentaire alors que l'onde précédente continu sa propagation ?
    Oui.... si l'électron n'est pas revenu à l'état de base. Mais on peut de toute façon l'exciter immédiatement.

    Rien compris à ta conclusion (ou plutôt comment tu conclus ça de ce qui précède) ???
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  28. #27
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Citation Envoyé par lionelod Voir le message
    A ma décharge, je dois vous avouer que je suis marseillais...J'ai une facheuse tendance à toujours en rajouter.
    Ah, c'est vraiment extrême par rapport à moi, je suis à la même latitude que les cht'tits (et j'ai un patois approchant.... mais pas du tout le même accent).

    Citation Envoyé par lionelod Voir le message
    En fait, ce qui m'entousiasme dans tout ça, c'est imaginer la réaction d'Einstein lorsqu'il a reçu le papier de Bose.
    Cela a du faire un déclic dans sa tête et à partir de là, il a développé sa propre statistique
    Tiens, bonne remarque ça, je n'ai jamais rien lu à ce sujet mais je me demande quelle fut sa réaction "Ouah Génial !" (en allemand dans le texte )
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  29. #28
    inviteccac9361

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Citation Envoyé par Deedee81
    Ca dépend, il peut y avoir des directions d'émission privilégiée.

    Mais si l'émission est isotrope, alors c'est une onde sphérique (dans un diagramme espace temps, c'est un cone ou plutôt un hypercone, 4D).
    D'accord, donc l'onde peut-être sphérique, ou de direction privilégiée ?
    Lors des experiences des fentes de Young il me semble en effet que ce sont des photons à direction privilégiée qui sont pris en compte.

    Citation Envoyé par Deedee81
    Oui.... si l'électron n'est pas revenu à l'état de base. Mais on peut de toute façon l'exciter immédiatement.
    C'est le point de détail qui me trouble et j'aurais aimé avoir une confirmation catégorique, voir peut-être justifiée.
    Le photon, par lui-même ne se comporte pas comme un electron, l'electron est objet physique dirons-nous, alors que que le photon est l'objet relatif. Le photon se propage-t-il découplé de l'electron qui lui a donné naissance ?
    Cett phrase de doit pas être très claire.

    Donc pour expliquer un peu mieux:
    Je sais que l'on admet le processus suivant, desexitation electron => emission photon.
    Il s'agit là de la vision corpusculaire du phénomène, qui semble validée...dans une espace commun, sur Terre par exemple.
    Il est évident que ce photon, au niveau de l'espace terrestre va rencontrer "très rapidement" un autre atome, qui va l'absorber.

    La question que je me posais, c'etait, ne fait-on pas une approximation en disant que l'electron peut être exité immédiatement apres l'emission
    du photon (en le considerant donc comme une particule), alors qu'il se pourait que le photon précédement émis nécessite d'être absorbé "avant", par un autre atome pour que l'electron soit à nouveau en mesure d'être exité. Pour le "liberer" selon le terme vulgairement employé.
    N'y aurait-il pas même un problème physique qui devrait apparaitre si l'electron pouvait être utilisé plusieurs fois, alors que "ses" photons sont en train de se propager ? Intuitivement, sans pouvoir le démontrer, je dirais mais c'est un avis personnel, cela pourrait produire un "explosion", un peu comme dans le cas de la catastrophe ultraviolette...

    Conjointement au fait que la propagation de l'onde photon puisse être directionelle, il se pourrait alors que certains atomes ont émis un photon dans l'espace sans possibilité d'être réabsorbé avant longtemps. On parle ici de millions ou de milliards d'années.
    L'atome serait alors "invisible" du point de vue electromagnétique, tant que le photon émis n'a pas été réabsorbé.
    Bien que l'atome continurait à posseder les propriétes de l'atome, à savoir par exemple posseder une masse, donc il serait détectable par la courbure qu'il confère à l'espace.
    Ce qui me faisait penser à la matière noire.

  30. #29
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    D'accord, donc l'onde peut-être sphérique, ou de direction privilégiée ?
    Lors des experiences des fentes de Young il me semble en effet que ce sont des photons à direction privilégiée qui sont pris en compte.
    Attention, dans Young, les ondes émises peuvent être sphériques. Mais le passage dans les fentes diffractes ces ondes. Elles ne sont alors que hémisphériques.

    En plus, il ne faut pas confondre l'onde sphérique et le photon. Le photon peut avoir une distribution sphérique, mais quand tu le détectes, c'est toujours en un endroit précis (et donc une direction donnée).

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    C'est le point de détail qui me trouble et j'aurais aimé avoir une confirmation catégorique, voir peut-être justifiée.
    Je ne vois pas trop le problème ???

    Il me semble normal qu'un électron dans l'état de plus basse énergie ne puisse pas émettre de photon et il me semble normal qu'un électron quel que soit son état puiisse être excité (par exemple en absorbant un photon).

    Citation Envoyé par Xoxopixo Voir le message
    Le photon, par lui-même ne se comporte pas comme un electron, l'electron est objet physique dirons-nous, alors que que le photon est l'objet relatif. Le photon se propage-t-il découplé de l'electron qui lui a donné naissance ?
    Oui (il peut y avoir intrication, mais ça n'a rien avoir avec un couplage).

    Ca devrait répondre au reste de ton interrogation.

    Si c'était faux, on verrait le Soleil clignoter toutes les 8 minutes (le temps chaque fois que ces photons arrivent sur Terre et soient absorbés)
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  31. #30
    inviteccac9361

    Re : Pertinence de l'étalement spatial d'une particule

    Ok pour les remarques.

    Citation Envoyé par Deedee81
    il me semble normal qu'un électron quel que soit son état puiisse être excité (par exemple en absorbant un photon).
    Par contre, là je ne comprend plus.

    L'electron doit bien être dans un etat de (plus) basse énergie pour absorber un photon ?
    Qui plus est, l'energie du photon doit correspondre très exactement à l'energie necessaire au passage de l'etat de basse energie vers l'etat excité. Toutes les energies de conviennent pas, l'absorbsion (et l'emission) est un phénomène quantifié non ?

    On parle bien de raie d'absorbsion ? Certes il peut y en avoir plusieurs, mais c'est quantifié, donc limité.
    C'est pour ça je me demandais pourquoi le phénomène d'absorbsion et celui d'emmission seraient assymétriques ?
    Je me disais intuitivement que ce n'est pas possible, tant que le photon n'a pas été réabsorbé, il ne peut y avoir réexitation (pour la même raie évidement).

    Citation Envoyé par CLEA
    L'atome d'hydrogène peut absorber ou émettre des quantités d'énergie bien particulières : celles qui correspondent au passage de l'atome d'un niveau d'énergie à un autre. Le passage d'un niveau caractérisé par une énergie En à un niveau plus bas, caractérisé par une énergie Ep inférieure à En se fait avec émission de la différence d'énergie En - Ep .
    http://www.ac-nice.fr/clea/lunap/htm...mAbEnBref.html

    Citation Envoyé par Deedee81
    Si c'était faux, on verrait le Soleil clignoter toutes les 8 minutes (le temps chaque fois que ces photons arrivent sur Terre et soient absorbés)
    j'y avais pensé pour le principe , en fait non, on aurait simplement une très faible diminution de l'intensité d'émission, et réparti sur son périmètre à terme, puisque le soleil tourne et qu'il y a convection.
    Soho par exemple pourrait effectivement peut-être mesurer une intensité moindre aux pôles, encore très faible mais moins que sur la périphérie du soleil.
    Faible de toutes manière puisque l'onde trouvera de la matière dans notre systeme solaire, qu'il y a convection etc, sans parler de la matière se trouvant à des années lumière dans notre galaxie, qui peut donc absorber les photons. (c'est d'ailleurs plutot opaque sur la tranche)

    Du point de vue de la mesure instantannée, l'emmission devrai être plus faible sur les bords, puisque nous ne sommes pas en face...

    De plus, les atomes qui se trouvent plus profondement dans le soleil emmetraient des photons qui seraient très rapidement reabsorbés.
    L'effet, si il existe, n'aparaitrait qu'au bout d'un temps très très long.
    C'est pour ça, j'aurais plutot vu un effet au sein d'un nuage interstellaire plutot que pour une etoile ou une planete.

    Pour une etoile, c'est le même principe que le rechauffement d'un bloc de glace.
    L'epaisseur de la glace empèche le rechauffement à l'interieur, or le rechauffement ne peut se produire qu'à sa périphérie.
    Combien de milliards d'années faudrait-il pour qu'un bloc de glace de la taille d'une etoile fonde sous l'effet de la chaleur de ses astres ?
    Ce serait un calcul amusant à faire.

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