De la définition du photon

[Amanuensis]

L'effet Doppler n'est pas un phénomène relativiste que je sache.

Non, et alors?

Que la fréquence d'un photon dépende de l'observateur apparaît aussi en relativité galiléenne.

N'avez-vous jamais remarqué que l'énergie cinétique E=1/2 mv² dépend de l'observateur même en mécanique classique?
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[Amanuensis]

Anecdote sur l'effet Doppler perçu comme affectant seulement les fréquences radio et pas les rythmes de modulation/démodulation: cette erreur (de débutant) a été faite lors de la mission Cassini-Huygens, pour la transmission entre Cassini et Huygens une fois ce dernier sur Titan. Ils s'en sont rendu compte après le tir, mais avant l'arrivée ; il n'a pas été possible de complètement corriger le démodulateur par modification des softs, et il a fallu en plus modifier la mission pour obtenir une géométrie plus favorable.

[zoldick]

Toutes mes excuses Amanuensis, mon stylo a bugué.
J'avais cru écrire E et v , comme quoi faut bien se relire avant d'envoyer (merci Rano)
Effectivement puisque vous définissez dans votre phrase h comme le rapport constant de deux valeurs mesurées différentes par deux observateurs malencontreusement dans des référentiels différents (ce qui n'est pas le cas des physiciens qui ont les pieds sur le même point fixe)
Non, pas de remarque sur fixe : lire la terre considérée comme infiniment rigide par précaution et des observateurs maintenus par un bon sac de ciment comme dans les vieux films hollywoodiens.

N'avez-vous jamais remarqué que l'énergie cinétique E=1/2 mv² dépend de l'observateur même en mécanique classique?

J'avoue mon imprudence coupable.
Mais là on passe de la relativité restreinte a la relativité des bistros.
En mécanique classique a ce que je sache, les mesures sont absolues ainsi que le temps l'espace et le dénuement en moyen des chercheurs éventuels.

Bon , je retourne a mes trains de photons.
Je vais tenter en désespoir de cause le site de la SNCF.
Je vous ferai part de mes résultats plus tard.

a plus
Zoldick.

[Amanuensis]

Mais là on passe de la relativité restreinte a la relativité des bistros.

Vous continuez à intervenir de manière très impolie. Et en plus vous indiquez assez clairement votre niveau de compétence dans le domaine que vous discutez.

Il s'agit de la relativité galiléenne. Cherchez ce terme dans les cours de physique...

En mécanique classique a ce que je sache, les mesures sont absolues

N'importe quoi.

ainsi que le temps l'espace

Le temps oui, l'espace non. (Et ce nonobstant les affirmations de Newton ; mais Galilée et Leibniz l'avaient compris.)

Conséquence la vitesse est relative (ce qui est une évidence des sens), la quantité de mouvement itou, l'énergie itou.

Ce qui troublait Newton est que l'accélération et la vitesse de rotation autour d'un axe sont indépendantes de l'observateur (inertiel) en relativité galiléenne.

[zoldick]

Re salut.

Je suis surpris de votre accusation d'impolitesse récurente. surement un effet de la communication par le Web.
J'en suis navré.
Je vais me replonger dans mes manuels quelque peu empoussiérés, une bonne révision s'impose.


Zoldick.

[Deedee81]

Bonjour,

surement un effet de la communication par le Web.

Ou de sensibilité relative (sans jeu de mot).

"Relativité des bistros" est tout de même un peu agressif.

Gardons notre sang froid. Même s'il fait chaud dehors


P.S. Lors d'un changement de repère, en physique classique, la vitesse d'un objet est différente (si le repère en question est en mouvement) donc forcément aussi l'énergie cinétique.

[zoldick]

Re salut a tous

Si bistro choque, toutes mes excuses, ce n'était qu'un trait d'humour malheureux.

Suite a ce petit incident mes reflexions succintes :
Je reste étonné qu'en toutes circonstances, on oppose a une phrase qui n'est pas un exposé de thèse mais un message de forum la contradiction suivante :
Lors d'un changement de repère, etc etc ce que vous dites est faux (ce n'est pas pour vous Deedee81 que je dis cela)
Nul ne conteste que dans ce cas (changement de repère etc) les observateurs ne voient pas la même chose.
Mais un individu lambda non cosmonaute faisant des mesures et ses collègues même lointains sont dans le même référentiel autant galliléen (le pauvre doit être encombré à force) qu'inertiel .
Leurs observations du même objet donnent donc les mêmes mesures aux erreurs près .
Les physiciens du monde entier s'accordent sur leur mesure de la masse du neutron, du proton et autres bêtes en on (non pas le photon) car ils sont dans le même repère etc.
Mais si, a chaque phrase et chaque mot on doit rajouter la précaution oratoire pour préciser qu'on est dans le cas standard du même repère etc (grâce...), je vous dit pas la longueur de mes posts et les indigestions des modérateurs qui vérifient les messages de tout le forum de physique.

Mais que dire de l'énergie cinétique en cas de changement de repère etc
Je suis dans le repère de la terre sur laquelle est construite la route sur laquelle roulent mes deux objets l'un vers l'autre.
deux objets de même masse se déplacent a des vitesses faibles mais identiques leur énergie cinétique est donc pour chacun
E1= 1/2 m*v²
E2= 1/2 m*v²
Le total de l'énergie du système considéré comme fermé est bien
E1+E2 =m*v²

Je change de repère (vous voyez je le précise bien) je suis l'objet 1 momentanément origine de l'univers, fixe par rapport a moi-même, un quasi dieu.
L'autre objet se déplace dans mon repère.
Il vogue vers moi a 2v car a la vitesse d'un escargot les v s'additionnent comme il est précisé plus haut par un de mes honorables contradicteurs.
l'énergie cinétique est alors
E1= 0 car je suis immobile (je me repose d'être dieu)
E2=1/2m *(2v)²
E2= 2m*v²
Total
E1+E2=2m*v²
(je dois faire une erreur quelque part mais effectivement l'énergie cinétique change suivant le référentiel)
Mon calcul est faux car sinon (cf la charte et le MouvPerp) je pourrais rien qu'en changeant de référentiel mouvoir sans être mû par mon excédent de 1 m*v² a chaque fois que je redeviendrai dieu ( a force ça doit vraiment fatiguer)

A tout prendre en cas d'interférence spatiotemporelle avec ce second objet je préfère ne pas changer de référentiel, ce qui explique que depuis le début de ce file je reste dans le même la Terre.(corollaire je ne suis pas dieu même momentanément)

Je tient donc a préciser ici solenellement que dans tous mes messages passés, je me suis bien gardé de changer de repère etc, et que les objections qui furent exprimées a cette occasion sont sans objet.
Pour les autres objections évidement elles sont toujours valables et j'accepte (avec regrets) de ne pas être dieu.

En espérant que ce file continuera dans la bonne humeur et un sens constructif.
Je rappelle que le sujet est toujours cette histoire de "trains de photons" etc mais il est certain qu'il n'y a pas d'obligation de répondre a mes interrogations, ce n'est qu'un souhait de ma part d'expliciter des concepts exprimés dans les communications savantes mais non définies dans celles-ci.

A vous lire
cordialement
Zoldick.

[Deedee81]

Mon calcul est faux car sinon (cf la charte et le MouvPerp) je pourrais rien qu'en changeant de référentiel mouvoir sans être mû par mon excédent de 1 m*v² a chaque fois que je redeviendrai dieu ( a force ça doit vraiment fatiguer)

Non, ton calcul est correct. La conservation de l'énergie totale cela concerne la variation de l'énergie dans un repère inertiel donné et fixé.

L'idée qu'en changeant de repère on pourrait en tirer de l'énergie ne marche pas, pour deux raisons :
- ce qu'on gagne en changeant de repère R1 -> R2, on le perd dans l'autre sens. Le changement affectant tout, pas seulement le système qu'on exploiterait mais aussi l'énergie récupéré.
- Un changement de repère c'est totalement artificiel. Un repère, c'est un choix purement arbitraire et humain : on choisit un point de référence par rapport auquel mesurer la position des objets. On se doute bien qu'un tel choix ne doit pas affecter la physique. Ca n'affecte que la valeur numérique des variables mesurées. C'est d'ailleurs pour ça qu'en physique on aime bien les grandeurs invariantes (qui ne changent pas lors d'un changement de repère). Si l'on change réellement de référentiel (repère associé à un objet) (en se mettant en mouvement) : ça coute de l'énergie.

Mais on peut imaginer des situations amusante.
Imaginons deux mondes A et B situés l'un juste à coté de l'autre. Dans un référentiel donné, un des mondes se déplace à V et l'autre se déplace à -V (comme si ces deux mondes étaient dans des trains qui se croisent). On va supposer ces mondes infiniment long pour que le croisement dure infiniment longtemps, ça simplifie la situation.
Un type dans le monde A, lâche une balle (qui est au repos par rapport à lui). Ceux de l'autre monde, voient la balle passer à 2V. Génial, ils utilisent cela pour en récupérer l'énergie cinétique jusqu'à ce qu'elle soit à l'arrêt par rapport au monde B.
Cette fois c'est le monde A qui voit la balle passer à la vitesse 2V. Génial, eux aussi en récupèrent l'énergie. Et ainsi de suite (et on peut imaginer qu'il y a des balles disposées comme ça tout le long dans les mondes A et B).

On a donc une extraction éternelle et perpétuelle d'énergie, il y a création d'énergie. C'est une situation totalement imaginaire (un peu comme dans ce film récent avec les deux mondes inversés), mais ce n'est pas là le problème. Ce que j'affirme est faux, il n'y a pas création d'énergie. Oui, mais pourquoi ?

[Amanuensis]

Je tient donc a préciser ici solenellement que dans tous mes messages passés, je me suis bien gardé de changer de repère etc, et que les objections qui furent exprimées a cette occasion sont sans objet.

Qu'on fasse les calculs sans changer de repère (ce qui est une bonne chose) ne change rien au fait que la fréquence d'un photon dépend du repère choisi. La fréquence n'est pas un invariant, ce qui est normal puisque l'énergie (cinétique) ne l'est pas. N'étant pas un invariant, ce n'est pas une propriété propre au photon considéré.

On peut aisément parler de la fréquence du photon lorsqu'il est émis (sous-entendu, mesurée dans un référentiel où la source est immobile), ce qui permet de parler des fréquences (et énergies) des raies d'émission d'atomes. On peut aisément parler de la fréquence du photon lors qu'il est absorbé (sous-entendu, mesurée dans un référentiel où l'absorbeur est immobile), ce qui permet de parler de fréquence d'absorption. Mais la fréquence d'émission et la fréquence de réception peuvent être différentes, si la source et la cible ont une vitesse relative non nulle.

Cette propriété est d'ailleurs mise à profit pour ralentir (refroidir) des atomes avec des lasers.

On peut clore la parenthèse là-dessus. Ainsi qu'oublier les nh/s...

[zoldick]

Salut.

@Deedee81
A noux deux on pourrait monter une société pour exploiter ces si beaux dispositifs... on ferait fortune.
Dommage qu'effectivement ce qu'on gagne a l'aller on le perd au retour, mais je l'ai pas mentionné car ça gachait mon plaisir.
Pour les trains qui se croisent :
Mes méninges savent pourquoi ça marche pas mais les années on passé et effacé les chemins qui mènent a mes souvenirs de lycée.
Je vais ressortir mes vieux manuels (s'ils sont pas bouffés par les mites) pour me remémorer la démonstration du prof,
une histoire de quantité de mouvement m1*v1 + m2*v2 qui est constante si mes souvenirs sont bons,
ou simplement chercher sur FS, je suis sûr que ça y est.
Entre temps faut vaquer a des occupations plus terre a terre, a plus.

cordialement
Zoldick

PS je relis soigneusement le file pour y pêcher ce qui m'a échappé comme conseillé précédement
Avant de partir :
L'énergie cinétique gagnée par l'un des trains (celui qui intercepte la balle) est perdue par l'autre et inversement a l'échange suivant, le total est constant y a rien a en tirer.
Dommage pour notre société qui restera dans les limbes...

[Les Terres Bleues]

Je rappelle que le sujet est toujours cette histoire de "trains de photons" etc mais il est certain qu’il n’y a pas d’obligation de répondre a mes interrogations, ce n’est qu’un souhait de ma part d’expliciter des concepts exprimés dans les communications savantes mais non définies dans celles-ci.

Si ma modeste contribution peut aider à y voir plus clair, alors pourquoi s’en priver.
Le photon n’est pas une particule mais il est tout de même sa propre antiparticule.
De là à penser qu’un train de photons est son propre anti-train, il n’y a qu’un pas à franchir (mais qui ne me semble pas avancer à grand chose), donc je ne le ferai pas.

Une brève question pour terminer : puisqu’il s’agit d’une excitation élémentaire du champ électromagnétique, peut-on dire qu’il est également une anti-excitation du champ électromagnétique ? Est-ce que cela a un sens physique ?

[coussin]

Anti-excitation n'a pas de sens. Que ce soit une particule ou une anti-particule, c'est une excitation de son champ respectif

[invite6754323456711]

Une brève question pour terminer : puisqu’il s’agit d’une excitation élémentaire du champ électromagnétique, peut-on dire qu’il est également une anti-excitation du champ électromagnétique ? Est-ce que cela a un sens physique ?

Le désigné excitation, en mon sens, renvoie à une notion de changement d'état de quelque chose. Ici en occurrence "l'objet" est la notion de champ. A quoi penses-tu en parlant d'anti-excitation ? Un non changement d'état de l'objet conceptuel de champ ?

Patrick

[invite6754323456711]

PS
@U100fil
je vais relire vos messages.

[HS]
Il reste tout même intéressant, dans le cadre d'un regard sociétal, d'apprécier le sens immédiat que vous donné au mot utile.

il est certain que le rapport coût des études/ resultat pratique

J'ai comme l'impression, que vos difficultés de compréhension semblent être liées aux interprétations que vous vous êtes construit, mais dans un contexte qui n'est pas celui de la physique. Ce qui nécessite au préalable de prendre le temps de s'imprégner des signifiés de ce domaine et malheureusement la vulgarisation montre ces limites. Comme bon nombre j'ai aussi fait le parcours pour prendre conscience de la difficulté de la tache.

[/Hs]

Patrick

[Les Terres Bleues]

Anti-excitation n’a pas de sens. Que ce soit une particule ou une anti-particule, c’est une excitation de son champ respectif

Dans le cas du photon, on ne peut pas parler de champ "respectif" car il est lui-même sa propre anti-particule.

[coussin]

Oui, le photon (comme les bosons en fait...) est sa propre antiparticule. Ça n'a donc pas trop de sens de parler d'antiparticule en ce qui concerne le photon
Chez les fermions, c'est le contraire : on a encore à trouver un fermion qui est sa propre antiparticule.

[Amanuensis]

Le W+ et le W- ne sont pas anti-particule l'un de l'autre?

[Garion]

Petite question un peu naïve.
J'ai lu plusieurs fois dans ce forum que le nombre de photons pouvait varier suivant l'observateur. Mais imaginons que l'on prenne un vaisseau avec un capteur de photons à l'arrière et que ce capteur renvoie un gros flash lumineux à l'endroit où l'impact du photon est détecté (afin de localiser temporellement et spatialement l'impact).
Comment deux observateurs pourraient observer un nombre différent de flash. Il doit me manquer un truc.
Merci de m'éclairer.

[invite6754323456711]

Bonsoir,

Pour apporter un autre axe de regard sur le questionnement de zoldick.

Qu'est-ce que un photon ? ne peut pas s’appréhender comme la question de qu'est-ce qu'un caillou ?

Car à cette dernière question la réponse apparaît immédiate : Quelque chose que l'on sélectionne tout simplement dans un ensemble d’entités "préexistantes" que l’on ramasse par terre et que l’on pose sur la table du laboratoire pour en observer ses caractéristiques.

Par contre pour répondre à la question qu'est-ce que un photon ? il n'est pas trop difficile de prendre conscience qu'il faut trouver un autre procédé nous permettant de fixer cet objet d’étude, sur la base de certaines données dont nous disposons par la voie historique du développement de la physique. Pour appréhender la stratégie cognitive collégiale qui a été mise en œuvre dans la "définition" de cet objet d'étude, qui semble s'exprimer dans le langage courant, par : "Le photon est une excitation élémentaire du vide du champ électromagnétique quantifiée.", il me semble nécessaire de "comprendre" au préalable la démarche qui a conduit à la construction du formalisme permettant d'extraire la sémantique associées expressions "champ électromagnétique quantifiée" , "excitation élémentaire".

Patrick

[Gilgamesh]

Le W+ et le W- ne sont pas anti-particule l'un de l'autre?

Ils n'ont pas la même charge, ce sont donc deux particules que l'on peut distinguer. Par contre le Z° est sa propre antiparticule, comme le photon.

[zoldick]

Bonsoir a tous.

Après un après midi passé a des tâches moins nobles que l'étude du photon mais bien utiles j'ai fait un petit point des apports directs que les différents intervenants ont bien voulu apporter ici.
j'en ai fait une liste que je vous soumet.
En effet pour extraire le sens ds posts en les condensant, j'ai parfois été amené a manipuler les phrases.
Certains apports font doublons je ne les cite qu'une fois (sauf erreur)
Si j'ai trahi la pensée d'un intervenant merci de me le signaler pour correction.
si j'ai oublié un apport ... idem
En fait la moisson est riche, plus que ce que j'avais ressenti dans le feu de l'action.
Bien sur mes opinions exposés et pensées personnelles ne font pas partie de la liste, je n'y figure que comme porteur de data d'autres sources, Wikipédia et CEA

#3 Deedee81
Un photon : c'est juste une excitation du champ électromagnétique
en mécanique quantique, ces excitations sont quantifiées
une excitation ne peut avoir qu'un nombre entier de fois l'énergie h.nu
une excitation élémentaire est appelée un photon

#4 Zoldick Citant Wiki et autres
Le photon n’a pas de charge électrique
le photon a une masse nulle
le photon a la vitesse C
La lumière monochromatique de fréquence ν est constituée de photons d’énergie E dépendant uniquement de ν
le photon possède également un spin
Un photon peut se trouver dans un état dont l’énergie n’est pas bien définie, comme par exemple dans le cas d’un paquet d’onde. Dans ce cas, l’état du photon est décomposable en une superposition d’ondes monochromatiques de longueurs d’onde voisines (via une transformée de Fourier).
c'est un boson
Le Photon n'a pas de trajectoire définie (MQ) (sources diverses)
Il n'interfère pas avec ses égaux mais il est absorbé par les particules massiques qui le réémette ensuite (mais ce n'est plus le même photon (bien qu'ils soient tous identiques)) (sources diverses)

#5 Coussin
vous créez périodiquement des photons. C'est un train de photons.
une paire sequentielle est un train avec seulement deux wagons
il faut comprendre "train" comme une série,

#7 Deedee81
comme une série de "pulses".

#8 Mariposa
on peut regarder une onde électromagnétique comme un flux de photons

#10 Deedee81 très longues explications qui nécessiteraient des éclaircissements (pour mon entendement)
En mécanique quantique, un électron (ou un photon) peut très bien avoir une étendue spatiale infinie.
Une onde de fréquence donnée précise correspond à un ensemble de photons tous de fréquence précise (le nombre de photons dépend de l'énergie totale) et donc tous de durée infinie.
La longueur/durée moyenne d'un tel "photon/paquet d'ondes" doit dépendre du mécanisme d'émission. Dans des approches semi-classiques une transition électronique entre deux niveaux d'énergie donnée pouvait être décrite comme une oscillation de l'électron entre les deux niveaux, sa densité de probabilité passant progressivement d'un niveau à l'autre durant des microsecondes, nanosecondes ou moins

#11 Deedee81
L'énergie de UN photon, c'est E=h.nu avec, nu la fréquence qui est un nombre réel.
L'énergie d'une onde EM c'est E=n.h.nu, avec n entier (nombre de photons)

#20 Coussin
h n'est pas un quantum d'action

#21 Deedee81
une onde de fréquence 6.10^14 Hz peut être composée d'un flux de un seul photon par seconde (en divisant le nombre total de photons par la durée de l'onde etc

#23 Mariposa
Une onde classique est caractérisée par une fréquence F et une amplitude A composée d'un nombre N de photons qui ont une énergie E
Le nombre de photons n'a rien avoir avec la fréquence de l'onde.

#25 Amanuensis
Confusion entre le flux (nombre de photons par seconde) et la fréquence.
Si le flux est de n photons par seconde, et que ces photons ont une fréquence de v, alors le flux énergétique (flux lumineux) est de nhv joules par seconde.

#34 Mariposa
Le photon est une excitation élémentaire du vide du champ électromagnétique quantifiée.

#35 Amanuensis
h/s a la dimension de l'énergie.)

#76 Coussin
le photon est sa propre antiparticule


Fin des apports directs a ma question quand le file en est a 80 posts

comme je le disais la moisson est assez riche.
Je remercie les intervenant de consacrer leur temps a m'expliquer toutes ces choses.
Je vois que la discussion continue, avec de nouveaux venus, ça fait plaisir.
Le sujet n'est pas épuisé, loin s'en faut, ce qui n'est pas mon cas.
Vu l'heure tardive je vais aller digérer ces données par le biais d'un gros dodo.

Cordialement
Zoldick.

[invite58238425]

Bonjour,

J'ai lu plusieurs fois dans ce forum que le nombre de photons pouvait varier suivant l'observateur.

Est-ce à dire qu'il peut y avoir plusieurs observateurs d'un seul photon? Donc plusieurs observateurs des mêmes photons? (la question s'entend : en dehors du cas de photons corrélés). Avez-vous les références de ces fils?
Ou bien voulez-vous dire simplement que la fréquence de réception diffère de la fréquence d'émission en fonction de la vitesse d'éloignement entre l"émetteur et le récepteur (Doppler, quoi...) ?

Merci. Cordialement.

[invite6754323456711]

Fin des apports directs a ma question quand le file en est a 80 posts

Ce qui montre que la construction de concept physique ne se fait pas du jours au lendemain et non sans difficulté non plus.

Ce qu'en dit deep_turtle sur cet aspect historique ou le Larousse.

Patrick

[gondebaud]

Bonjour à tou(te)s,

Merci à toi, zoldick, pour le temps consacré à faire le point des propositions très instructives des différents intervenants (toujours utile lorsqu'un post finit par regrouper plusieurs pages).
Je suis allé me documenter (le photon, la lumière, les interférences, le champ électrique, le champ magnétique ...) et essayer de me représenter ,tout comme vous, ces ondes électro-magnétiques. Et voilà plusieurs remarques, hypothèses ou questions :

1. Dans wiki, il est dit (et rappelé par zoldick) que le photon n'a pas de charge électrique. Il a cependant une composante ondulatoire électrique (tantôt +, tantôt -) dont la moyenne est nulle. Il y a donc un champ électrique, et variant, qui est présent en l'absence de charge.

2. La relativité restreinte explique le caractère magnétique de l'onde associée au photon. Un champ électrique est présent et engendre un champ magnétique qui s'associe avec ce champ électrique. Mais... dois-je aussi comprendre que le champ magnétique ainsi créé agit en retour (par induction, je pensais) sur ce champ électrique pour le diminuer puis inverser sa polarité, et ainsi de suite ? (Ce qui expliquerait pourquoi les composantes des champs électriques et magnétiques sont sinusoïdales, les deux s'interfèrant sans arrêt.)
Est-ce que cette représentation des choses est pertinente ?

3. Si 2. est juste, j'en déduis par la relativité générale que si le l'espace-temps n'était pas déformé, un photon se résumerait à un simple champ électrique (et sans aucune polarité), car la composante magnétique n'apparaîtrait pas. Il n'y a alors plus d'ondes possibles.

4. Si 2. est juste, étudier le photon reviendrait alors à se rabattre à étudier le fonctionnement du phénomène du champ électrique (j'essaie de suivre cette piste : c'est ce champ qui se propagerait à la vitesse de la lumière).

En espérant ne pas dire des bêtises et de ne pas occasionner des dépenses énergétiques inutiles de vos cellules grises si c'est le cas .

[mariposa]

[QUOTE=gondebaud;4571924]Bonjour à tou(te)s,

1. Dans wiki, il est dit (et rappelé par zoldick) que le photon n'a pas de charge électrique. Il a cependant une composante ondulatoire électrique (tantôt +, tantôt -) dont la moyenne est nulle. Il y a donc un champ électrique, et variant, qui est présent en l'absence de charge.

Bonjour,

Le photon a une masse nulle, une charge électrique nulle, il va toujours a la vitesse c. Il possède une énergie, une impulsion et une hélicité (par laxisme on dira un spin). Un photon n' a rien à voir avec le champ électrique, ni avec le champ magnétique.

2. La relativité restreinte explique le caractère magnétique de l'onde associée au photon

.

Cela ne va pas du tout: LA relativité restreinte n'a rien de quantique alors que le photon est un concept quantique.

Un champ électrique est présent et engendre un champ magnétique qui s'associe avec ce champ électrique. Mais... dois-je aussi comprendre que le champ magnétique ainsi créé agit en retour (par induction, je pensais) sur ce champ électrique pour le diminuer puis inverser sa polarité, et ainsi de suite ? (Ce qui expliquerait pourquoi les composantes des champs électriques et magnétiques sont sinusoïdales, les deux s'interfèrant sans arrêt.)
Est-ce que cette représentation des choses est pertinente ?

C'est à peu près cà: Une onde électromagnétique est composée d"une composante champ électrique et d'une composante champ magnétique. L'un engendre l'autre et réciproquement (voir les équations de Maxwell)

3. Si 2. est juste, j'en déduis par la relativité générale que si le l'espace-temps n'était pas déformé, un photon se résumerait à un simple champ électrique (et sans aucune polarité), car la composante magnétique n'apparaîtrait pas. Il n'y a alors plus d'ondes possibles.

C'est totalement faux. voir ci-dessus.

4. Si 2. est juste, étudier le photon reviendrait alors à se rabattre à étudier le fonctionnement du phénomène du champ électrique (j'essaie de suivre cette piste : c'est ce champ qui se propagerait à la vitesse de la lumière).

C'est toujours totalement faux. Voir ci-dessus.


Conclusion: Il est raisonnable d'ignorer l'article de wikipedia sur le photon.

Il faut avoir présent à l'esprit que l'onde électromagnétique est un concept de physique classique, tandis que le photon est un concept de physique quantique.

[Les Terres Bleues]

le photon est un concept de physique quantique.

Le photon est également un concept de la Relativité générale. Or, ces deux théories ne sont pas compatibles. Ainsi, donner une définition unique du photon est une chose bien plus compliquée qu’il n’y paraît.

[Amanuensis]

Le photon est également un concept de la Relativité générale.

?? En quoi?

Il y a bien des aspects "relativistes", mais ils se limitent à la propagation à vitesse limite et la possibilité qui va avec, d'une impulsion non nulle associée à une masse nulle.

Pas vraiment un "concept de".

Si on veut être précis pour le cadre théorique, le photon est un concept s'inscrivant dans la théorie relativiste quantique des champs (QFT), qui est la théorie quantique prenant comme arrière-plan l'espace-temps de Minkowski (la relativité restreinte).

[Les Terres Bleues]

?? En quoi?

La géodésique du photon y est de longueur nulle, non ?
N'est-ce pas là une caractéristique qui ne se retrouve pas dans un autre cadre théorique ?

[invite6754323456711]

Or, ces deux théories ne sont pas compatibles. Ainsi, donner une définition unique du photon est une chose bien plus compliquée qu’il n’y paraît.

En mon sens nous définissons un concept par des propriétés en rapport d'une "phénoménologie" que nous cherchons à étudier. Son aspect utile/fécond repose sur les prédictions que nous pouvons faire à l'aide de cette représentation abstraite.

Il me semble que cela a déjà été mentionné sur ce fil et exprimé aussi par Deep-turtle dans son ouvrage. L'optique quantique par exemple a besoin d'une représentation quantique de la lumière pour rendre compte de la "phénoménologie" qu'elle vise à étudier. Dans d'autre application nous pouvons nous contenter de représentation moins fine pour étudier par exemple la "phénoménologie" de la propagation de la lumière et la notion de photon devient sans utilité dans ce contexte applicatif.



Patrick

[Amanuensis]

La géodésique du photon y est de longueur nulle, non ?

Oui (dans l'esprit), c'est la même chose que de parler de propagation à vitesse limite.

(Pour la forme, "de longueur nulle" est ambigu. Perso j'écris "de genre nul", par exemple.)

N'est-ce pas là une caractéristique qui ne se retrouve pas dans un autre cadre théorique ?

Elle se trouve dans le cadre théorique de la relativité restreinte, qui est bien l'arrière-plan de la QED (la QFT appliquée à l'électro-magnétisme).