Non-visibilité d'un laser dans l'air

[mav62]

Bonsoir,
Un faisceau laser n'est pas visible dans l'air car il n'est pas dirigé vers l’œil. Par contre si on interpose de la fumée sur son trajet, les particules de fumée vont réfléchir une partie du faisceau dans toute les directions et ainsi être diriger vers l’œil d'où sa visibilité.
Pourquoi l'air même pur composait de diazote et de dioxygène ne permet pas de voir le faisceau laser ? Ce sont bien des particules ?
Ensuite je n'ai pas essayé mais voit-on vraiment un faisceau laser si on le dirige vers son œil ?
Merci d'avance pour votre aide.
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[coussin]

Quand vous dites qu'un laser n'est pas visible dans l'air, je suppose que vous parlez d'expérience avec un pointeur laser rouge par exemple. C'est vrai dans ce cas pour deux raisons : parce que c'est de faible puissance et parce que c'est rouge.
La diffusion de la lumière par des molécules est la diffusion de Rayleigh et celle-ci est d'autant plus importante que la fréquence est élevée. Un laser rouge a une basse fréquence. Certains pointeurs verts (fréquence plus élevée = plus de diffusion) un peu plus puissants que les pointeurs habituels (genre 5 mW) sont visibles dans l'air. (cherchez sur YouTube)
Finalement : oui vous verrez le faisceau si vous le dirigez vers votre œil (n'essayez pas !).

[LPFR]

Bonjour.
J'insiste: ne dirigez pas le laser vers votre œil ! (ni sur celui de quelqu'un d'autre).
Même si vous dirigez un laser de faible puissance vers votre œil, vous ne verrez pas le faisceau car, entre autres, vous serez aveuglé (temporairement j'espère) par la lumière du laser.

On voit le faisceau de lasers puissants à cause des impuretés dans l'air.
Comme expliqué par Coussin, la diffusion par des molécules est trop faible pour être vue à l'œil nu. Du moins pour des lasers "normaux".
Au revoir.

[mav62]

Ok merci pour vos réponses

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitedd72209b]

bonjours à tous j'ai besoin d'une information qui concerne les lasers dans l'espace ou le vide est absolu le faisceau d'un laser meme de tres forte puissance ou de densitée du serait t'il visible.merci pour le renseignement.

[LPFR]

bonjours à tous j'ai besoin d'une information qui concerne les lasers dans l'espace ou le vide est absolu le faisceau d'un laser meme de tres forte puissance ou de densitée du serait t'il visible.merci pour le renseignement.

Bonjour et bienvenu au forum
Dans le vide absolu on ne peut voir le faisceau d’un laser que si le faisceau est dirigé et entre dans l’œil.
Mais le vide absolu n’existe pas vraiment. Dans l’espace intergalactique on trouve quelques 1000 électrons et autant de protons par m³. Ces électrons peuvent, en principe, rediffuser la lumière sur les côtés. Mais je pense (je n’ai pas fait de calcul) qu’on est très loin de pouvoir voir ce faisceau, même s’il est très intense.
Au revoir.

[baiegeai]

Bonjour et bienvenu au forum
Dans le vide absolu on ne peut voir le faisceau d’un laser que si le faisceau est dirigé et entre dans l’œil.
Mais le vide absolu n’existe pas vraiment. Dans l’espace intergalactique on trouve quelques 1000 électrons et autant de protons par m³. Ces électrons peuvent, en principe, rediffuser la lumière sur les côtés. Mais je pense (je n’ai pas fait de calcul) qu’on est très loin de pouvoir voir ce faisceau, même s’il est très intense.
Au revoir.

on peut preciser que la diffusion/dispersion/deviation d'une onde electromanétique ou autre a lieu lorsque les dimensions des particules sont du meme ordre de grandeur que l'onde incidente
donc un faisceau laser dans le visible n'est dispersé que pour des particules microniques et submicroniques ( ce qui explique qu'une simple molecule de gaz , de dimension bien inferieur ne disperse pas la lumiere )
un electron ne pourrait donc disperser que des ondes electromagnetique de longueur d'onde 10 puissance-15 c'est à dire du rayonnement cosmique dont il n'existe pas de laser ( pas encore )

[LPFR]

on peut preciser que la diffusion/dispersion/deviation d'une onde electromanétique ou autre a lieu lorsque les dimensions des particules sont du meme ordre de grandeur que l'onde incidente
donc un faisceau laser dans le visible n'est dispersé que pour des particules microniques et submicroniques ( ce qui explique qu'une simple molecule de gaz , de dimension bien inferieur ne disperse pas la lumiere )
un electron ne pourrait donc disperser que des ondes electromagnetique de longueur d'onde 10 puissance-15 c'est à dire du rayonnement cosmique dont il n'existe pas de laser ( pas encore )

Re.
Ce n’est pas exact.
Les électrons libres ou liés à des atomes subissent les forces du champ électrique de l’onde électromagnétique. Ils oscillent et re-rayonnent une onde de même fréquence que l’onde excitatrice.
(Cf . indice de réfraction des gaz et des diélectriques).
Un des exemples (de presque tous les jours) est la couleur bleue du ciel.

Ceci donne un indice de réfraction très légèrement supérieur à 1 pour l’espace intergalactique (la fréquence de plasma se situe dans les quelques kHz).
Mais, comme je l’ai dit, la quantité d’électrons libres est si faible qu’on n’a aucune chance de voir la lumière re-rayonnée par ces électrons.
Au revoir.

[invitedd72209b]

Merci Ã* tous pour pour les renseignements que vous m'avez apporté Je suis un passionne de lasers mais j'aurais une autre question Ã* vous demander.l.humanitée a découvert le laser il y a seulement cinquante ans environ donc la technologie du laser est très récente Donc voilÃ* ma question vos conclusions sur le fait qu'un faisceau laser ne peut pas être visible dans le vide repose telles sur les lois physiques actuels ou est ce que un jour notre maîtrise des lasers dans leurs conception ou leurs fonctionnement nous permettra de concevoir des lasers don le faisceau sera visible même dans le vide.merci d'avance pour vos reponses

[LPFR]

Re.
L’humanité n’a pas découvert le laser.
Des scientifiques ont inventé le Maser puis d’autres scientifiques on cherché des systèmes où le principe du Maser pourrait fonctionner avec de la lumière. Ça a été fait (laser à rubis) puis, on a trouve un mécanisme vachement tordu pour faire des lasers avec des gaz. Puis, avec le développement des LEDs, on a trouvé des astuces pour faire des diodes laser.
Mais tout cela et notamment les explication que j’ai données (et que je n’ai pas inventées) c’est de la science et non de la devinette. Et les théories qui modélisent le comportement de la matière et du « presque vide », sont des mieux vérifiés depuis des décennies quand ce n’est pas plus d’un siècle.

Il est possible que l’on fabrique des lasers (énormes) de plus en plus puissants (pour la fusion contrôlée).
Mais si des lasers étaient assez puissants pour que la lumière ré-rayonné sur les côtés dans le presque vide soit visible, il est presque sûr qu’on n’aura jamais la technologie (ni l’argent ni l’envie) pour envoyer dans l’espace une usine à gaz de ces dimensions et de ce poids.
A+

[pm42]

Mais si des lasers étaient assez puissants pour que la lumière ré-rayonné sur les côtés dans le presque vide soit visible,

Sans parler du fait qu'on se heurte à l'énergie de claquage du vide. Et que si on fabrique des lasers puissants, ce n'est pas pour qu'ils rayonnent sur les cotés....

[invitedd72209b]

Que voulez vous dire par re-rayonne.merci

[Nicophil]

Que la matière absorbe puis réémet le rayonnement dans une direction aléatoire.

[LPFR]

Que voulez vous dire par re-rayonne.merci

Re.
Je veux dire ce que j’ai déjà expliqué.
Le électrons se font agiter par le champ électrique du l’onde incidente et émettent une onde synchrone avec cette dernière.
Et non, l’onde ne se fait pas absorber puis réémettre. Quand cela arrive il s’agit de florescence ou de la phosphorescence.
A+

[baiegeai]

Re.
Ce n’est pas exact.
Les électrons libres ou liés à des atomes subissent les forces du champ électrique de l’onde électromagnétique. Ils oscillent et re-rayonnent une onde de même fréquence que l’onde excitatrice.
(Cf . indice de réfraction des gaz et des diélectriques).
Un des exemples (de presque tous les jours) est la couleur bleue du ciel.

Ceci donne un indice de réfraction très légèrement supérieur à 1 pour l’espace intergalactique (la fréquence de plasma se situe dans les quelques kHz).
Mais, comme je l’ai dit, la quantité d’électrons libres est si faible qu’on n’a aucune chance de voir la lumière re-rayonnée par ces électrons.
Au revoir.

il me semblait qu'un electron libre isolé ne pouvait emettre aucune longueur d'onde car son energie est uniquement reduite à son energie cinétique faible ( sauf dans un accelerateur de particule ) seul un electron lié à un atome emet un photon quand il change de niveau d'energie atomique ( cours de seconde )

[baiegeai]

Re.
Ce n’est pas exact.
Les électrons libres ou liés à des atomes subissent les forces du champ électrique de l’onde électromagnétique. Ils oscillent et re-rayonnent une onde de même fréquence que l’onde excitatrice.
(Cf . indice de réfraction des gaz et des diélectriques).
Un des exemples (de presque tous les jours) est la couleur bleue du ciel.

Ceci donne un indice de réfraction très légèrement supérieur à 1 pour l’espace intergalactique (la fréquence de plasma se situe dans les quelques kHz).
Mais, comme je l’ai dit, la quantité d’électrons libres est si faible qu’on n’a aucune chance de voir la lumière re-rayonnée par ces électrons.
Au revoir.

Dans la theorie de diffusion de rayleigh ou de mie il est bien specifié que les phenomenes de diffusion elastique necessitent des longueurs d'ondes de l'ordre de la taille des particules et au minimum lambda/10 .

[LPFR]

il me semblait qu'un electron libre isolé ne pouvait emettre aucune longueur d'onde car son energie est uniquement reduite à son energie cinétique faible ( sauf dans un accelerateur de particule ) seul un electron lié à un atome emet un photon quand il change de niveau d'energie atomique ( cours de seconde )

Re.
Et non. Une particule chargée accélérée émet une onde électromagnétique. Si elle est soumise à un mouvement sinusoïdal, l’onde émise a la fréquence de la sinusoïde.
Les antennes radio fonctionnent sur ce principe. Et la vitesse et l’accélération des électrons dans l’antenne est plutôt petite (mais il y en a beaucoup).
Mais ce type de phénomène n’est pas du tout adapté aux explications avec des photons. Il faut utiliser le modèle de l’électromagnétisme classique.
Il n’y a pas que des photons dans la vie.
A+

[baiegeai]

Re.
Ce n’est pas exact.
Les électrons libres ou liés à des atomes subissent les forces du champ électrique de l’onde électromagnétique. Ils oscillent et re-rayonnent une onde de même fréquence que l’onde excitatrice.
(Cf . indice de réfraction des gaz et des diélectriques).
Un des exemples (de presque tous les jours) est la couleur bleue du ciel.

Ceci donne un indice de réfraction très légèrement supérieur à 1 pour l’espace intergalactique (la fréquence de plasma se situe dans les quelques kHz).
Mais, comme je l’ai dit, la quantité d’électrons libres est si faible qu’on n’a aucune chance de voir la lumière re-rayonnée par ces électrons.
Au revoir.

ce que tu écris est vrai lorsque le nombre d'electrons fait que statistiquement on aura une direction de diffusion privilégié , c'est un effet lié au groupe et aux interactions entre elements du groupe et dans ce cas il faut tenir compte des distances entres particules .
En revanche si on parle de 1000 electrons par m3 ça n'est plus vrai et le pauvre petit electron isolé , aura d'une part bien du mal à etre atteint par un photon ( faut bien viser ) et toute les theories liées au groupe ne sont plus applicables
c'est ce qui ce passe avec les nanoparticules ou les theories de Bloch sont à revoir .

[LPFR]

ce que tu écris est vrai lorsque le nombre d'electrons fait que statistiquement on aura une direction de diffusion privilégié , c'est un effet lié au groupe et aux interactions entre elements du groupe et dans ce cas il faut tenir compte des distances entres particules .
En revanche si on parle de 1000 electrons par m3 ça n'est plus vrai et le pauvre petit electron isolé , aura d'une part bien du mal à etre atteint par un photon ( faut bien viser ) et toute les theories liées au groupe ne sont plus applicables
c'est ce qui ce passe avec les nanoparticules ou les theories de Bloch sont à revoir .

Bonjour.
Je n’ai pas parlé de photon.
L’explication que j’ai donnée est purement classique et chacun des 1000 électrons d’un des m³ subit la force du champ électrique de l’onde électromagnétique.
Ceci dit, si mon explication ne vous convient pas, vous pouvez garder vos convictions.
Au revoir.