intéractions des photons
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intéractions des photons



  1. #1
    maxwellien

    intéractions des photons


    ------

    Bonjour, exemple dans la décomposition de la lumiére qu'est ce qui fait que les photons de différentes énergies prennent des déviations différentes.
    Peut-on toujours parler de photons dans ce genre de phénoméne?
    Merci d'avance pour vos réponses.

    -----

  2. #2
    damastate

    Re : intéractions des photons

    Je ne suis pas sûr mais il me semble que pour expliquer la réfraction, il faut utiliser le modèle ondulatoire de la lumière et non pas le modèle corpusculaire.

  3. #3
    ConstantinZ

    Re : intéractions des photons

    Les photons de différentes énergies ont simplement des fréquences différentes ; donc ils n'ont pas la même résistance aux interactions

    Comme l'a dit mon VDD il ne faut pas entreprendre une théorie corpusculaire de la matière pour concevoir ça

    J’espère que mon tout premier message ne sera pas une erreur

    Cordialement ConstantinZ

  4. #4
    maxwellien

    Re : intéractions des photons

    Pour l'exemple de la décomposition de la lumiére, que dit la physique au point où la lumiére se décompose?
    C'est pourtant un sujet d'optique quantique.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    ConstantinZ

    Re : intéractions des photons

    Je dois admettre que je me gave d'ouvrages de vulgarisation mais que je n'ai pas réellement les compétences pour répondre a ta question


    A ce qu'il me semblela physique n'explique pas la diffraction de la lumière : il est donner qu'une onde se diffracte, la lumière étant une onde.. Voilà.

    En revanche les interactions entre les différents quantums (photons), c'est a dire de fréquence différente, ont plus ou moins de résistance entre elles ce qui va les pousser dans des directions opposées.

  7. #6
    bobdémaths

    Re : intéractions des photons

    Bonsoir,

    Tout d'abord bienvenue sur le forum !

    Citation Envoyé par ConstantinZ Voir le message
    A ce qu'il me semblela physique n'explique pas la diffraction de la lumière : il est donner qu'une onde se diffracte, la lumière étant une onde.. Voilà.
    La physique explique très bien la diffraction de la lumière (voir par exemple le principe d'Huygens-Fresnel, pas besoin d'optique quantique pour ça). La diffraction est un phénomène classique associé à toute onde.


    Citation Envoyé par ConstantinZ Voir le message
    En revanche les interactions entre les différents quantums (photons), c'est a dire de fréquence différente, ont plus ou moins de résistance entre elles ce qui va les pousser dans des directions opposées.
    Non, les photons ne se repoussent pas entre eux. La décomposition de la lumière peut être causée par :
    - dans le cas de la réfraction (dans un prisme par exemple), la vitesse de propagation de la lumière dans un milieu dépend de la longueur d'onde
    - dans le cas de la diffraction (par exemple par une ouverture), la quantité importante est la taille de l'ouverture diffractante par rapport à la longueur d'onde, donc de la même façon les différentes longueurs d'onde ne sont pas diffractées de la même façon.

    Une expérience toute simple peut montrer cela. Tu prends un laser rouge et un laser vert, et tu verras que la figure de diffraction n'a pas la même taille dans les deux cas. Pourtant, les photons n'ont pas eu de "résistance entre eux".

  8. #7
    Deedee81
    Modérateur

    Re : intéractions des photons

    Salut,

    Rien à rajouter à l'excellent explication de Bobdémaths

    Pour info, les interactions photons - photons existent mais elles sont extrêmement faibles totalement négligeables.
    Pour la mettre en évidence il faut des faisceaux de rayons gamma extrêmement intenses (calcul et mesure de la "section efficace photon - photon") (pendant longtemps j'ai même cru que c'était trop faible pour le mesurer.... jusqu'à ce que je le lise dans un article sur le net et aussi dans le livre de Landau sur l'électrodynamique quantique).

    Pour tous les effets décrits ici, il faut considérer que deux rayons lumineux qui se croisent passent l'un à travers de l'autre sans être altérés en quoi que ce soit. Et l'explication ondulatoire classique est absolument parfaite.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  9. #8
    albanxiii
    Modérateur

    Re : intéractions des photons

    Bonjour,

    Pardon de me jeter sur cette phrase comme la petite vérole sur le bas-clerger breton, mais comme ça n'est pas la première fois que j'ai envide de demander...

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Pour info, les interactions photons - photons existent mais elles sont extrêmement faibles totalement négligeables.
    D'où sort ce terme d'interaction photon-photon ? Il apparaît dans le cadre de l'électrodynamique quantique ? Parce que le lagrangien de l'électrodynamique qunatique que je connais (champs de Dirac + champ électromagnétique) n'autorise que les interactions lepton-lepton et lepton-photon.

    Tout élément de réponse, même long est le bienvenu.

    Merci.
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  10. #9
    Deedee81
    Modérateur

    Re : intéractions des photons

    Citation Envoyé par albanxiii Voir le message
    Pardon de me jeter sur cette phrase comme la petite vérole sur le bas-clerger breton, mais comme ça n'est pas la première fois que j'ai envide de demander...
    D'où sort ce terme d'interaction photon-photon ? Il apparaît dans le cadre de l'électrodynamique quantique ? Parce que le lagrangien de l'électrodynamique qunatique que je connais (champs de Dirac + champ électromagnétique) n'autorise que les interactions lepton-lepton et lepton-photon.
    Ta remarque est tout à fait juste. Et il n'y a d'interactions qu'à l'ordre d'une boucle (par l'intermédiaire de leptons virtuels). D'où la faiblesse de l'effet.

    La raison en est que les interactions à trois photons sont obligatoirement nulle (théorème de Furry si ma mémoire est bonne).

    Voir :
    http://www.hep.ucl.ac.uk/opal/gammag...-tutorial.html

    (c'est pas facile à trouver par google, je suis retombé dessus via... Futura Ca devient LA référence scientifique).

    Il y a ça aussi la le Quantum Field Theory de Itzykson et Zuber (juste un petit passage). Et plus détaillé dans le livre d'électrodynamique quantique de Landau et Lifshitz.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  11. #10
    albanxiii
    Modérateur

    Re : intéractions des photons

    Re,

    Merci.

    Je n'en suis pas encore là, ni dans le Itzykson & Zuber, ni dans le Beretetskii, Lifshitz, Pitaevskii (Landau n'a pas participé à l'édition que j'ai), mais en creusant un peu, j'aurai pu le trouver seul... sauf que j'ai été induit en erreur par un cours qui aborde la chromodynamique et l'interaction électrofaible qui dit que contrairement aux gluons, les photons ne sont pas couplés à eux mêmes. Il faut rajouter "directement" après couplés (encore qu'il y est peut-être, je n'ai pas vérifié).

    Sinon, le lien que tu donnes se retrouve dans la page wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Two-photon_physics

    @+
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  12. #11
    Rincevent

    Re : intéractions des photons

    Bonsoir

    Citation Envoyé par albanxiii Voir le message
    sauf que j'ai été induit en erreur par un cours qui aborde la chromodynamique et l'interaction électrofaible qui dit que contrairement aux gluons, les photons ne sont pas couplés à eux mêmes. Il faut rajouter "directement" après couplés (encore qu'il y est peut-être, je n'ai pas vérifié).
    quand on parle de "couplage" on parle (souvent sans le préciser) du lagrangien classique tel qu'il est écrit "naïvement" et dans ce cadre il est vrai que les photons se distinguent par cela. Pour la "vraie physique", il faut se placer en QFT, ce qui revient grossièrement à prendre des termes d'ordre supérieur (si on quantifie à la Feynman) dans un développement limité et donc à faire apparaître plein d'interactions possibles (sauf si elles sont tuées par des symétries ou autres choses du genre).
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  13. #12
    mariposa

    Re : intéractions des photons

    Bonsoir,

    Définitions;

    Ph =photon
    e =électron
    P = positon
    0= zéro particule
    1 veut dire 1 particule

    H = Hamitonien interaction eléctrodynamique quantique

    A l'ordre 1 l'élément de matrice: <ph,ph,0,0|H|ph,ph,0,0> est nul donc rien ne se passe

    A l'ordre 2 l'élement de matrice <1ph,1ph,0,0|H|0ph,0ph,e,p><0p h,0ph,e,p|H|ph,ph,0,0> n'est pas nul si on note qu"une paire réelle électron positon donne 2 photons (les paires |e,h> sont ici virtuelles)

    donc pour avoir l'amplitude de diffusion photons-photons il faut sommer sur tous le spectre électrons-positons en n'onbliant que au dénominateur il y l'énergie qui vaut 2.m.c2 qui explique pourquoi cette amplitude de diffusion est très faible.

    Nota: les éléments non diagonaux du calcul de pertubation classique sont tous simplement les lignes internes d'un diagramme de Feymann.

  14. #13
    Deedee81
    Modérateur

    Re : intéractions des photons

    Citation Envoyé par albanxiii Voir le message
    Sinon, le lien que tu donnes se retrouve dans la page wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Two-photon_physics
    Ah, je ne savais pas. Merci,

    Comme je ne note presque jamais les liens (je sais, c'est paaaaas bien ), c'est utile à savoir.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  15. #14
    albanxiii
    Modérateur

    Re : intéractions des photons

    Re,

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Comme je ne note presque jamais les liens (je sais, c'est paaaaas bien ), c'est utile à savoir.
    A l'ère de l'électronique, on n'est plus obligé d'avoir un petit carnet avec soi Tu peux le mettre en bookmarks (et si tu fais comme moi, tes bookmarks sont un vrai bo*del, et tu ne t'en sers jamais....).

    Bien sur pour le développement perturbatif. J'ai déjà vu des processus où la contribution d'ordre le plus bas est à l'ordre 2.
    C'est juste que je manque de pratique, pour moi la QFT est beaucoup plus récente que pour vous, et je me demandais si par hasard je n'aurais pas raté quelque chose d'autre que les ordres supérieurs de la QED (du genre une théorie plus récente que les cours sur lesquels j'apprend.... par exemple, le cours sur linteraction électrofaible que lequel je travaille date de juste avant la découverte des bosons et ... mais c'est le cours le plus lisible que j'ai trouvé... écrit pour des étudiants et non pas pour se faire mousser auprès des collègues).

    @+
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  16. #15
    Zefram Cochrane

    Re : intéractions des photons

    Bonjour,
    J'avais posé une question sur le vecteur normal A.
    Je n'avais pas obtenu de réponse.

    Citation Envoyé par Zefram Cochrane Voir le message
    La démonstration de la Loi des sinus est est la suivante : soit un triangle de coté A (d'angle a) B (d'angle b) et C (d'angle c) un triangle tel que


    j'utilise x pour le produit vectoriel parce que je ne connait pas la formule en Latex




    d'où
    d'où ma question par rapport à la réfraction.

    Si on considère la vitesse de la lumière dans le milieu 1 et la vitesse de la lumière en milieu 2.

    effectivement il semblerait que corresponde à une vitesse normal commune au milieu 1 et 2 mais comment la définir?

    Cordialement,
    Zefram
    Auriez vous une idée de ce que à quoi pourrait corresponde cette "vitesse"
    je peux croire que je sais, mais si je sais que je ne sais pas, je ne peux pas croire

  17. #16
    maxwellien

    Re : intéractions des photons

    Finalement est ce qu'il y a des intéractions entre photons lors de la décomposition de la lumiére blanche?

  18. #17
    Deedee81
    Modérateur

    Re : intéractions des photons

    Salut,

    Citation Envoyé par maxwellien Voir le message
    Finalement est ce qu'il y a des intéractions entre photons lors de la décomposition de la lumiére blanche?
    Non.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  19. #18
    albanxiii
    Modérateur

    Re : intéractions des photons

    Re,

    Citation Envoyé par maxwellien Voir le message
    Finalement est ce qu'il y a des intéractions entre photons lors de la décomposition de la lumiére blanche?
    Non.
    Un photon, disons assez énergétique, peut donner lieu à la création d'une paire électron-positiron. Et cette paire ne va pas avoir une durée de vie très longue, ils vont s'annihiiler aussitôt pour redonner un photon. A noter que c'est une paire qu'on appelle virtuelle.
    Deux photons, peuvent donner naissance à deux paires électron-positiron, mais c'est vachement rare que ça se produise à peu près au même endroit. Mais si malgré tout ça a lieu, ces électrons et positrons peuvent interagir entre eux avant se s'annihiler en photons. C'est comme ça que les photons interagissent entre eux. C'est ce que mariposa a décrit dans son message, à la ligne "à l'ordre 2".

    Enfin, c'est comme ça que je l'ai compris pour le moment.

    @+
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  20. #19
    Amanuensis

    Re : intéractions des photons

    J'aurais pensé que le cas décrit (les deux photons fluctuant chacun en une paire chargée) était plus que l'ordre 2. Il y a un cas plus simple d'interaction, celui décrit dans le lien par:

    A photon can, within the bounds of the uncertainty principle, fluctuate into a charged fermion-antifermion pair, to either of which the other photon can couple.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

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