[PhyQ] Double fente : interférences pas nettes ?

[Nicophil]

Bonjour à tous,

Réussit-on à obtenir des figures d'interférences d'une expérience double-slit plus nettes que ça ?
Si non, pourquoi ?
-----

[coussin]

Les figures que vous citez sont pour des électrons.
C'est plus net avec de la lumière.

[Nicophil]

En fait, c'est ça ma question : pourquoi cette différence ?

[coussin]

Je pense que la netteté est lié à la cohérence. Il est infiniment plus facile d'avoir un laser bien cohérent plutôt qu'un faisceau d'électrons. À vrai dire, je ne sais pas comment contrôler la cohérence d'un faisceau d'électrons...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Au moins une partie des images de votre lien semblent correspondre à la diffraction avec un seul électron à la fois.

Il n'y a que quelques centaines ou un millier d'électrons concernés. Si vous attendez assez longtemps pour que le nombre d'électrons soit comparable au nombre de photons concernées par une image de diffraction optique, je pense que l’image avec les électrons individuels serait aussi bonne.
Et une image de diffraction avec des photons individuels sera aussi moche qu'avec des électrons individuels.

Car les images de diffraction avec des électrons (en faisceau) sont aussi bonnes qu'avec de la lumière. Voir par exemple celle-ci:
http://journals.aps.org/prb/article/...gures/1/medium
Venant de cette page
http://journals.aps.org/prb/abstract...RevB.86.075419
Au revoir.

[Nicophil]

En faisant passer un faisceau de corpuscules par une fente de la bonne taille, on observe la diffraction de ce faisceau.
Rien de plus banal au XXIème siècle !

Mais on nous dit qu'on est capable d'observer des interférences en le faisant passer par une double fente : des interférences constructives (bon, ok, bof) mais surtout des interférences destructives : de quoi exhiber la dualité onde-corpuscule, l'électron qui interfère avec lui-même, etc.

Dans les livres de catéchisme, on donne l'image qui apparaît à 1'07" dans cette simulation :
http://upload.wikimedia.org/wikipedi...e.ogv.480p.ogv
et on nous dit qu'on arrive à obtenir ça avec du carbone 60.

En réalité, je n'ai jamais vu que des images qui exhibent bien des interférences constructives, mais point d'interférences destructives si je ne m'abuse.
Et voilà que vous me révélez que même avec des photons, en un par un c'est pas mieux ?

[invite6dffde4c]

...
En réalité, je n'ai jamais vu que des images qui exhibent bien des interférences constructives, mais point d'interférences destructives si je ne m'abuse.
...

Bonjour.
Je ne comprends pas votre phrase. Quand vous voyez une image d'interférences vous voyez les interférences constructive et les interférences destructives.
Si non, vous voyez une image éclairée uniformément.
Des que ce n'est pas uniforme, vous avez les deux types d'interférence.
Au revoir.

[Nicophil]

La diffraction par une fente produit des interférences parce que chaque point de la fente est une source ; ça donne les arcs de cercle qu'on voit ici :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Fentes...imulated_2.jpg

Mais la diffraction par deux fentes donne ce qu'il y a au milieu : des zones où les deux phases se cumulent et des zones où les deux phases s'annulent.
Ce sont ces interférences destructives entre les deux fentes qui prouvent le comportement ondulatoire de la lumière : des zones qui seraient éclairées si une seule fente était ouverte sont noires quand les deux fentes sont ouvertes.

Mais l'image dans mon premier message montre seulement des bandes où la densité d'électrons qui arrivent varie de 1 à 2 ou à 4 (je ne sais pas), mais pas les fameuses interférences destructives.
Or seules celles-ci sont révolutionnaires.

[Nicophil]

Des que ce n'est pas uniforme, vous avez les deux types d'interférence.

Ce que je vois, ce sont des bandes où les électrons des deux fentes peuvent arriver et des bandes où seuls les électrons d'une seule fente peuvent arriver.

Où sont les bandes où pourraient arriver des électrons si une seule fente était ouverte mais qui restent immaculées si les deux fentes sont ouvertes et que "l'électron interfère avec lui-même" (Dirac) ?

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Je crois qu'on ne parle pas de la même image ou du même phénomène.
Au revoir.

[coussin]

S'il n'y avait qu'une fente, vous auriez des franges selon un sinus cardinal. Avec deux franges, vous avez d'autres franges à l'intérieur du sinus cardinal.
Comme le montre la figure de cette page; http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu...opt/dslit.html
Toutes les images des fentes d'Young montre ces franges là, celles qui sont dans l'enveloppe central du sinus cardinal.

[arrial]

Salut,

Quelle est la longueur d'onde de tes électrons, donc la résolution maximum envisageable ?
(si on peut en parler au singulier par ailleurs)

< en outre, on aimerait bien "voir" le dispositif expérimental >

@+

[Syst.]

Mais l'image dans mon premier message montre seulement des bandes où la densité d'électrons qui arrivent varie de 1 à 2 ou à 4 (je ne sais pas), mais pas les fameuses interférences destructives.
Or seules celles-ci sont révolutionnaires.

Avec seulement l'image de ton premier message tu ne peux pas dire si les interférences ont été constructives, destructives ou les deux parce que tu n'as pas les images sans interférence qui correspondent (formé par le même nombre d'électrons envoyés un par un via une seule fente). En ayant les images pour comparer tu peux dire qu'à tel endroit il y a plus d'électrons qui sont arrivés donc que ça correspond à une interférence constructive et qu'à tel autre endroit il y a moins d'électrons qui sont arrivés que sur la figure sans interférence donc que cet endroit correspond à une zone d'interférence destructive.
Il se trouve que quand on compare on voit qu'il y a effectivement eu des interférences destructives et constructives, ce qui est logique puisqu'il n'y a pas plus d'électrons qui percutent l'écran que d'électrons envoyés.
Par contre c'est vrai que l'on n'observe pas de lignes au niveau desquels la destruction de l'onde a été totale. Les figures d'interférences ne sont pas aussi proches de la perfection que ce que l'on observe avec des vagues ou des ondes sonores.

[Nicophil]

Avec seulement l'image de ton premier message tu ne peux pas dire si les interférences ont été constructives, destructives ou les deux parce que tu n'as pas les images sans interférence qui correspondent (formé par le même nombre d'électrons envoyés un par un via une seule fente). En ayant les images pour comparer tu peux dire qu'à tel endroit il y a plus d'électrons qui sont arrivés donc que ça correspond à une interférence constructive et qu'à tel autre endroit il y a moins d'électrons qui sont arrivés que sur la figure sans interférence donc que cet endroit correspond à une zone d'interférence destructive.

Voilà ! du moins c'est ce que je croyais jusqu'à la révélation de COUSSIN.
Par contre, je dirais "quand une seule fente est ouverte" plutôt que "via une seule fente".

Il se trouve que quand on compare on voit qu'il y a effectivement eu des interférences destructives et constructives, ce qui est logique puisqu'il n'y a pas plus d'électrons qui percutent l'écran que d'électrons envoyés.

Il y a quand même deux fois plus d'électrons à percuter l'écran quand les deux fentes sont ouvertes que quand il n'y en a qu'une seule, non ?
D'où, dans mon esprit incrédule, possibilité qu'il n'y ait que des interférences constructives et pas d'interférences destructives.

S'il n'y avait qu'une fente, vous auriez des franges selon un sinus cardinal. Avec deux franges, vous avez d'autres franges à l'intérieur du sinus cardinal.
Comme le montre la figure de cette page; http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu...opt/dslit.html
Toutes les images des fentes d'Young montre ces franges là, celles qui sont dans l'enveloppe central du sinus cardinal.

Aaaah merci, la voilà l'explication : mes images sont des images de zoom sur le "sinus cardinal".

Par contre c'est vrai que l'on n'observe pas de lignes au niveau desquels la destruction de l'onde a été totale.

Ca ça reste vrai par contre, mais bon, c'est déjà le cas avec des photons.

[Syst.]

Il y a quand même deux fois plus d'électrons à percuter l'écran quand les deux fentes sont ouvertes que quand il n'y en a qu'une seule, non ?

Bonne question.

Avec l'image de coussin on peut faire la comparaison des deux figures

Pour ce qui est de la ligne sans destruction totale, je pense tenir l'explication : Cette dite ligne est d'épaisseur nulle, or le diamètre des figures crées par l'impact des électrons n'est pas nul (sinon on ne verrait rien) d'où l'absence de lignes totalement noires.