Constante de Planck...

[mariposa]

Il ne l'est clairement pas puisqu'un temps typique d'électron, c'est seconde.

Bonsoir,

C'est quoi ce temps typiquement de l'electron?
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[coussin]

L'unité atomique de temps.

[mariposa]

L'unité atomique de temps.

quel rapport entre cette eventuelle unité de temps et l'electron?

[Ludwig]

Salut,

Quand vous dites "multiples de la constante de Planck" vous supposez donc que la fréquence est un entier (puisque "multiple") ce qui est faux. Dans E=h*nu, puisque nu peut prendre n'importe quelle valeur, l'énergie aussi.
La constante de Planck n'est pas lié à un quanta d'énergie mais à un quanta d'action.

La constante de Planck c'est juste un coéficient d'interpolation sur deux courbes, c'est tout. Pour les besoins de la cause, elle doit prendre la dimension d'un action


Cordialement

Ludwig

[coussin]

Oui je sais... Et toute la Physique actuelle se résume à des transformées de Laplace et de l'Automatique.

[stefjm]

quel rapport entre cette eventuelle unité de temps et l'electron?

C'est le temps calculé à partir d'une masse d'électron, et

[stefjm]

La constante de Planck c'est juste un coéficient d'interpolation sur deux courbes, c'est tout. Pour les besoins de la cause, elle doit prendre la dimension d'un action

Je ne comprend aucune de ces deux phrases.
Dis m'en plus...

[Amanuensis]

C'est le temps calculé à partir d'une masse d'électron, et

Il n'y en a pas qu'un.

[stefjm]

Bonjour,

Il n'y en a pas qu'un.

C'est un temps calculé à partir d'une masse d'électron, et
C'est le temps le plus simple - ie coefficient sans dimension de l'AD=1 - calculé à partir d'une masse d'électron, et .

Je n'ai pas jugé utile de le préciser sur le moment car j'avais déjà tenu compte de sans dimension, et ce d'autant moins que c'est aussi l'unité de temps atomique, correspondant à l'énergie de Hartree.

Il sort d'ailleurs un 2 ( ou intégration ou autre chose ?) avec la Constante de Rydberg. (Ca me fait penser qu'il faudrait que je regarde cela donne ici :http://forums.futura-sciences.com/ph...-physique.html)

Question bête: pourquoi les erreurs de plusieurs horloges ne seraient pas i.i.d? Et si elles le sont, est-ce que la moyenne de dix horloges n'est pas trois fois plus précise que chaque horloge?
(Derrière cela il y a une question plus subtile: une horloge atomique utilise un très grand nombre d'électrons. Cela ne suffit-il pas à ce que le "temps typique de l'électron" disparaisse par le prise de moyenne?)

Je me méfie toujours du comportement "quantique d'ensemble" de ces petites bêtes.
D'ailleurs, j'observe que pour l'instant, pas un physicien n'a commenté ta remarque.
N'étant à l'aise ni en statistique, ni en MQ, je reste prudent.

Elle indique toujours zéro, donc des durées de zéro, infiniment précises Mais je blaguais tu sais.

Je blague toujours très sérieusement aussi.
Là où tu vois des durées nulles infiniment précises, je vois une durée infinie.
Pas étonnant que parfois, la compréhension soit difficile, on ne doit pas parler de la même chose en l'appelant pareil!

Cordialement.

[Amanuensis]

c'est aussi l'unité de temps atomique, correspondant à l'énergie de Hartree.

L'énergie de Hartree correspond à l'électron de l'hydrogène. L'horloge à Caesium utilise l'électron de la couche extérieure, cela va faire une énergie différente, le Z va intervenir quelque part, non?

[stefjm]

Un truc comme ça :

[Deedee81]

Salut,

Pourquoi Z² ? Pourquoi pas Z ou Z³ ?

[mariposa]

Je me méfie toujours du comportement "quantique d'ensemble" de ces petites bêtes.
D'ailleurs, j'observe que pour l'instant, pas un physicien n'a commenté ta remarque.
N'étant à l'aise ni en statistique, ni en MQ, je reste prudent.


.

Bonjour,

Aucun physicien ne risque de faire de commentaires car toute cette discussion est complètement éloignée de ce qu il faut comprendre.


Une horloge a cesium est fondamentalement une horloge a quartz elle-même asservie sur une fréquence de transition atomique cad a une différence de niveaux d'energie entre 2 etats d'un atome (dont on peut ignorer complètement la physique-en l’occurrence il s'agit d'une transition hyperfine dont l'énergie n'est pas trop éloignée des fréquences de résonance des montres a quartz) Autrement dit les connaissances de MQ sont réduites a presque zéro car la compréhension du fonctionnement fait d'abord appelle a des connaissances générales d'électronique et/ou d'automatique puisque 'il s'agit d'asservissements.

Donc tu es particulièrement bien placé pour comprendre.

[Amanuensis]

Que ce soit une horloge à quartz ou à autre chose n'a pas grande importance. La précision vient bien de la fréquence de résonance due à la transition hyperfine. C'est la précision de cette résonance qui détermine la précision de l'horloge.

En gros la question est celle de la largeur du pic. Cela dépend de la température par exemple. On peut comprendre la question initiale comme portant sur le minimum de largeur qu'on puisse atteindre, si minimum il y a.

Une actu récente, pas vraiment sur les plus grandes précisions, mais sur un compromis taille/précision, avec utilisation d'atomes froids. Au passage il est indiqué qu'il y a environ 1 million d'atomes. http://www.extremetech.com/extreme/1...o-chilly-atoms

[Amanuensis]

Une autre actu, trouvée au hasard de recherches:

http://www.ibtimes.com/ytterbium-ato...-years-1398025

http://www.nist.gov/pml/div688/clock-082213.cfm

Une question intéressante est comment peut-on dire qu'une horloge est plus précise qu'une horloge à caesium, alors que c'est cette dernière qui définit la seconde!!!

[Deedee81]

Salut,

Une question intéressante est comment peut-on dire qu'une horloge est plus précise qu'une horloge à caesium, alors que c'est cette dernière qui définit la seconde!!!

Je m'étais déjà posé la même question.

J'ai lu récemment un article où ils disaient avoir disposé plusieurs horloges côte à côte (en plus de les tester dans diverses conditions, bien sûr) afin de comparer s'il y avait dérive, écart etc...

Cette comparaison peut bien entendu se faire aussi avec des horloges à césium et il est alors "facile" (ça nécessite quand même pas mal de travail) de dire "ah, on n'a pas constaté une dérive supérieur à x sur un mois pour l'horloge à césium et supérieure à y pour l'horloge truc machin". Si la nouvelle horloge est meilleure, on peut alors profiter du "nombre plus élevé" de décimales (si je puis dire) de la seconde horloge pour certaines expériences, l'étalonnage "à la précision césium près" se faisant avec l'étalon standard.

Par contre, le changement d'étalon, c'est une autre histoire. Non seulement ça demande des études approfondies mais d'autres choses entrent en considérations et il faut des accords qui se décident aux conférences internationales du BPM.

[mariposa]

Que ce soit une horloge à quartz ou à autre chose n'a pas grande importance. La précision vient bien de la fréquence de résonance due à la transition hyperfine. C'est la précision de cette résonance qui détermine la précision de l'horloge.

Bonjour,

Je suis intervenu pour dire que ton histoire d'électron du cesium comparée a l'électron de l'atome d’hydrogène, non seulement ça n' a rien a voir (techniquement) mais en plus cela n'a rien a voir scientifiquement.

Sinon quand à la précision, elle est certes liée à la largeur de la transition comme limite, mais c'est l'ensemble de tout le système d'asservissement qui détermine en dernier ressort la précision de l'horloge a quartz. Les transitions entre niveaux hyperfins sont aléatoires, on est donc loin d'une mécanisme d'une horloge a quartz qui serait asservie avec une autre horloge de très haute précision.

En gros la question est celle de la largeur du pic. Cela dépend de la température par exemple.

A priori on peut penser a la largeur du pic. Celle-ci est déterminée en espace libre par la densité d'états d'énergie électromagnétique au voisinage de la résonance. Comme au travaille dans le domaine hyperfréquence (9 Ghz) celle-ci est très faible (elle tend vers zéro avec la fréquence) mais ce n'est pas là le problème car la précision c'est surtout la stabilité de la fréquence dans le temps macroscopique et c'est l 'ingénierie tout entier qui contrôle la stabilité de l'horloge. En clair si la delta F est la fluctuation réelle intrinsèque de l'horloge a quartz. Par quel facteur va-t-on diviser cette fluctuation?

La température n'a aucune influence sur la largeur d'une raie (en physique atomique seulement). La température joue sur le différentiel de population des 2 états. A la sortie du four a Cesium les populations sont identiques. La première chose que l'on fait est de filtrer les atomes selon leurs états (on effectue le tri avec un champ magnétique). Si le filtre est efficace la température du gaz de césium est nulle. En définitive cela augmente le rapport signal a bruit dans la détection des atomes de césium.


En bref comme déjà dit la performance de l'horloge est déterminé par la conception générale du système et en plus le choix de du césium (considération de physique atomique) est fortement déterminée par des contraintes d’ingénierie.

[Deedee81]

La température n'a aucune influence sur la largeur d'une raie (en physique atomique seulement).

Oulà ! N'oublie pas l'effet Doppler ! Ca limite fortement la précision.

[Amanuensis]

Annulé.........

[Amanuensis]

Oulà ! N'oublie pas l'effet Doppler ! Ca limite fortement la précision.

Fortement? Est-ce si clair?

Sur une page Wiki est indiqué "Modern clocks use magneto-optical traps to cool the atoms for improved precision." Ce qui induique que la température intervient, mais laisse penser que ce n'est pas "fortement".

Même page, "the two largest sources of measurement uncertainties — distributed cavity phase and microwave lensing frequency shifts."

Sûrement des informations intéressantes dans http://arxiv.org/abs/1107.2412 (je ne l'ai pas lu).

[Ludwig]

Salut,

Oui je sais... Et toute la Physique actuelle se résume à des transformées de Laplace et de l'Automatique.

Je na sais pas à quoi se résume la physique, par contre l'étude de la dynamique des systèmes, c.a.d. l'étude du comportemnt des dits systèmes, quand une grandeur circule, se fait
plus facilement à l'aide de la théorie de la variable complexe en général et de la transformation de Laplace en particulier. Accessoirement une transformation en Z selon que.

Il se trouve qu'avant de vouloir faire de l'Automatique, il est nécéssaire d'étudier justement la dynamique des systèmes physiques. En conséquence de quoi, il n'est pas interdit je crois, d'appliquer plus généralement les méthodes d'études usuelles de la dynamique.

Cordialement

Ludwig

[mariposa]

Oulà ! N'oublie pas l'effet Doppler ! Ca limite fortement la précision.

Bonjour,

Bien sur, mais c'est très formel et c'est le même problème que l'élargissement naturel, cad le couplage au continuum des états du champ électromagnétique.

Si l'effet Doppler était un problème il y aurait par le design du système des moyens de s'en débarrasser:

1- Orienter la polarisation de la composante magnétique (celle qui est responsable de la transition) du champ électromagnétique de sorte qu a n'être couplée qu'au mouvement longitudinal des atomes (il restera un résidu avec la dispersion transversale déterminée par le filtrage spatiale des atomes a l'entrée).

2- Faire un filtre de vitesse a l'entrée.

Je ne sais pas si l'effet Doppler pose un problème dans ce cas. en tout cas la solution 2 n'est pas compatible avec le choix des transitions atomiques puisque cette transition est interdite dipolaire ce qui enlève le fait de faire un filtre de vitesse qui nécessite l'utilisation de champs électriques.

De toute façon ce n'est pas la physique du système qui limite les performances de stabilité mais bien l'ingénierie tout entier du système.

Je n'ai pas une connaissance approfondie du système mais ce genre de système me rappelle mon premier job d'électronicien avec les difficultés de faire un amplificateur en tension continue qui ne dérive pas. A l'époque j'étais convaincu que c'était impossible (c'était il y presque 5à ans!!). Aujourd'hui comment fait-t-on? (numériser le signal a l'entrée et.....).

[stefjm]

Pourquoi Z² ? Pourquoi pas Z ou Z³ ?

Je ne sais pas, j'ai juste recopié la relation
http://fr.wikipedia.org/wiki/Constan...dimensionnelle

[Ludwig]

Salut

De toute façon ce n'est pas la physique du système qui limite les performances de stabilité mais bien l'ingénierie tout entier du système.

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T'es tout de même pas en train de te mettre à la théorie des asservissements ou bien???

Je n'ai pas une connaissance approfondie du système mais ce genre de système me rappelle mon premier job d'électronicien avec les difficultés de faire un amplificateur en tension continue qui ne dérive pas. A l'époque j'étais convaincu que c'était impossible (c'était il y presque 5à ans!!). Aujourd'hui comment fait-t-on? (numériser le signal a l'entrée et.....).

Ben entre temps c'est toujours pas simple un ampli CC, on a bien inventé des amplis avec chopper à l'entrée, mais c'est loin d'être évident.


Cordialement


Ludwig

[stefjm]

Sûrement des informations intéressantes dans http://arxiv.org/abs/1107.2412 (je ne l'ai pas lu).

Une actu récente, pas vraiment sur les plus grandes précisions, mais sur un compromis taille/précision, avec utilisation d'atomes froids. Au passage il est indiqué qu'il y a environ 1 million d'atomes. http://www.extremetech.com/extreme/1...o-chilly-atoms

Une autre actu, trouvée au hasard de recherches:
http://www.ibtimes.com/ytterbium-ato...-years-1398025
http://www.nist.gov/pml/div688/clock-082213.cfm

Merci, je vais avoir de quoi lire pour 15 jours.