Bonjour,
Je n'arrive pas à comprendre comment la vitesse des ondes électromagnétiques peut rester constante avec des longueurs d'onde qui varient, sachant que les photons ont toujours la même vitesse... puisque forcément la distance entre deux points augmente quand la longueur d'onde diminue!
Merci à celui qui m'éclaircira les idées!
Bonjour,
c'est parce que la masse des photons est nulle.
cordialement,
je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire
Bonjour,
L'énergie peut exister sous deux formes : soit matérielle avec une masse, soit immatérielle ie sans masse.
la vitesse de propagation de la vitesse des particules matérielles est obligatoirement inférieure à C la vitesse de la lumière dans le vide; celle des patricules immatérielle (les photons par exemple) est obligatoiremenent strictement égale à C.
Imagine maintenant deux photons de longueur d'onde différente se propageant sur des ligne parallèles proches et émis au même moment par deux lasers situés cote à cote. Quel que soit l'endroit où tu te trouveras sur cette ligne, tu capteras les deux photons en même temps.
(1) ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... ... ... ... ... ... ... I
(2) --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --I
cordialement
Zefram
je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire
Bonjour.
Ce qui reste constant est la fréquence de la perturbation.
Si on vous agite à 20 Hz vous n'allez pas vous mettre à bouger à 15 Hz ni à 25 Hz.
La longueur d'onde est la conséquence de la fréquence de l'onde et de la vitesse de propagation.
Par exemple, quand la lumière rentre dans une vitre, sa fréquence reste la même et sa longueur d'onde diminue car la vitesse dans la vitre est plus faible. Et quand la même lumière sort de l'autre côté, la fréquence reste toujours la même et la longueur d'onde redevient celle qu'elle était avant la vitre.
Finalement, soit vous utilisez le modèle de particule (photon) et non celui ondulatoire (avec l'électromagnétisme) et ça n'a pas de sens de parler de longueur d'onde, soit vous utilisez le modèle ondulatoire (comme j'ai fait dans mon explication) et vous ne prononcez pas le mot photon.
Les deux modèles sont distincts et on ne le mélange pas. On utilise celui qui explique le mieux le phénomène que l'on étudie.
Au revoir.
C'est une question vachement difficile, donc quantique!Envoyé par -maroon-
Le photon a une vitesse constante (celle de la lumière) mais une énergie variable. Cette énergie est proportionelle à la fréquence.
D'autre part, le photon a deux autres particularités qui en font un "être" tout à fait à part.
Il a une masse nulle et c'est un boson.
Qui dit boson, dit condensat de Bose. Les photons vont naturellemnt se condenser entre eux ( à l'image de ce qui se passe pour un superfluide) . Mais du fait que la masse du photon soit nulle, il peut en réalité se condenser à toutes les températures.
Du coup, une onde électromagnétique de fréquence f est un condensat de N photons d'énergie hf. Tous les photons sont dans le même état d'énergie.
Re.
N'importe quoi. Comme d'habitude.
A+
Bjr à toi,
Analogie:
Hum , un GRAND coureur (à pied) et un ..petit.. coureur, peuvent aller à la MEME vitesse.
Ces DEUX photons différents en somme.
Par contre les enjambées (longueur ds'onde) ne seront PAS les memes....ce qui ne change en rien la vitesse!
Il y en a un (le petit) qui aura une longueur d'onde (enjambée) plus courte, mais il fera plus (enjambée) pour maintenir la MEME vitesse.
C'est tout.
A+
Oui, le condensat de photons est une autre bête
La difficulté, c'est que pour condenser il faut un potentiel chimique non nul (ou que le nombre de photons soit conservé, c'est pareil).
Mais ça existe ( http://www.nature.com/nature/journal...ture09567.html ). Mais c'est autre chose…
Ceci m'interroge, tout comme le coureur qui fait plus d'enjambée dépense plus d'énergie, un photon à courte longueur d'onde à une énergie plus grande qu'un photon à longue longueur d'onde ... est-ce que cette analogie est valable ?
L'énergie du photon augmente avec la fréquence.
Si le nombre de photon était constant avec la fréquence alors on aboutirait à une catastrophe ultraviolette.
Mais le nombre de photon diminue plus vite que l'énergie en fonction de la fréquence.
C'est la grande découverte de Planck permettant d'expliquer le rayonnement du corps noir.
Autre analogie...
On peux imaginer 2 montres à aiguilles.
L'une tourne vite (haute fréquence pour le photon)
L'autre plus lentement (le photon de basse fréquence)
Les 2 montres vont à la même vitesse, (la vitesse de la lumière)
La longueur d'onde c'est la distance parcouru par 1 montre pendant que l'aiguille réalise 1 tour.
La montre dont l'aiguille tourne le plus lentement effectue une plus grande distance (grand longueur d'onde) pour que son aiguille fasse un tour complet.
J'espère ne pas vous avoir embrouillé.
Re.
Arrêtez les mauvaises analogies avec les coureurs.
Dans le vide, la perméabilité et la permittivité ne dépendent pas de la fréquence.
Donc, toutes les ondes électromagnétiques se déplacent à la même vitesse quelque soit leur fréquence et quelque soit leur forme. Elles n'ont même pas besoin d'être périodiques.
A+
Au delà des analogies , ce qu'il faut savoir d'important.
Monde classique (non quantique):
----------------------------------------------------------------------------
Quand on résout l'équation d'onde de propagation d'une onde électromagnétique on obtient la relation de dispersion:
w = c.k
avec w pulsation (que l'on appelle maladroitement fréquence)
k vecteur d'onde = 2.pI/lambda
c vitesse de l'onde.
-------------------------------------------------------------------------
Monde quantique:
En multipliant par hbarre noté h on rentre dans le monde quantique
on a:
h.w = c.hk
qui veut dire
E = h.w c'est l'énergie du photon
p = h.k c'est l'impulsion du photon
qui donne la relation bien connue
E = p.c qui lie l'énergie d'un photon à son impulsion
---------------------------------------------------------------
Monde relativiste.
On montre que:
E2 = m2 + (pc)2
On retrouve E = p.c a partir de la relativité avec l'information supplémentaire est que la masse "m" du photon est nulle.
Bonjour -maroon-,
la vitesse d'une onde électromagnétique n'est constante que dans le vide; en effet, celle-ci dépend de l'indice de propagation n du milieu de propagation de l'onde électromagnétique: V = C / n;
en revanche, la vitesse du photon qui a une inertie de matière nulle est toujours C, dans tous les milieux ou il se propage.
Bonjour -maroon-,
je rectifie en disant que n est l'indice de réfraction, qu'un lapsus m'a fait nommer, et tu m'en excuseras, un indice de propagation...je n'ai pas pu corriger avant !
salut.
Merci pour vos réponses!
cependant je ne comprends toujours pas!
L'énergie du photon augmente avec la fréquence.si les ondes ont des fréquences différentes forcément les photons ont aussi des vitesses différentes, non?Le photon a une vitesse constante (celle de la lumière) mais une énergie variable. Cette énergie est proportionelle à la fréquence.
Bonjour.Merci pour vos réponses!
cependant je ne comprends toujours pas!
si les ondes ont des fréquences différentes forcément les photons ont aussi des vitesses différentes, non?
Non.
Tous les photons vont à la même vitesse: 'c' dans le vide, et c/n dans un milieu autre que le vide.
C'est cela que l'on vous a dit de plusieurs façons.
Un photon de lumière bleue a une énergie plus grande qu'un photon de lumière rouge. Ils ne différent que par la fréquence et longueur d'onde de l'onde électromagnétique correspondante.
Et, une fois de plus, cette énergie n'est pas de l'énergie cinétique comme celle d'un caillou.
Au revoir.
Ton raisonnement eut pu (conditionnel passé ?? ) être cohérent si Einstein n'eut été passé par là en 1905!
Pour te rassurer un peu, sache que même Planck n'y a pas cru jusqu'en 1911.
Je crois qu'en cette année miraculeuse, Einstein était obsédé par l'unification de l'électromagnétisme et de la mécanique.
Il y réussi par deux coups de maîtres: En réinterprétant les transformations de Lorentz (Naissance de la Relativité) et en rééinterprétant la constante de Planck (E=hnu )(Naissance du quantique).
Bonjour,
Si je ne m'abuse (merci de me corriger si je me trompe), ceci est vrai dans un milieu non dispersif ; mais si on considère un matériau dispersif, on a n = n(f) (dépend de la fréquence) et donc v = v(f), non ?
Merci de m'éclairer sur ce point.
Re.
Oui. C'est bien ce que j'ai dit. La vitesse est c/n. Que le milieu soit dispersif ou non.
Quand il est dispersif, 'n' dépend de la fréquence mais c'est toujours c/n.
A+
Re,
Certes, mais vous répondiez non à -maroon- qui disait "si les ondes ont des fréquences différentes forcément les photons ont aussi des vitesses différentes, non? "
J'ai trouvé que ça portait à confusion, mais ok.
