Fentes de Young - matériau

[invite1a0bde5a]

Bonjour,

Il y a eu beaucoup d'expériences faites autour des fentes de Young, et dans le lot il y en a eu certainement pour vérifier ce qui se passe en fonction du matériau utilisé pour construire l'écran qui a les fentes.

Par exemple, dans le cas d'un canon à électrons, un écran métallique provoquerait-il une figure d'interférences différente d'un écran non métallique ?

Et qu'en est-il au niveau des différents écartements entre les fentes ? Jusqu'où peut-on les écarter pour qu'il y ait encore interférence ?

J'ai cherché et je n'ai rien trouvé sur ce sujet.
Je serais reconnaissant pour tout lien parlant de ce genre de tests, ou simplement votre avis. Merci d'avance.
-----

[invite6dffde4c]

Bonjour.
La diffraction et les interférences sont très bien comprises pas les physiciens.
Même, tout au début, par Poisson, qui ne croyait pas à la nature ondulatoire de la lumière :
http://www.larecherche.fr/idees/hist...-12-2009-84078

La nature du matériau n’a aucune importance. Ce qui compte est la forme, l’intensité et les variations de phase de la source de lumière (les fentes dans le cas des fentes de Young).

Dans le cas de diffraction d’électrons, c’est la même chose. Mais en raison de la charge électrique des électrons, quand on utilise des isolants ou des objets métalliques isolés, l’objet peut se charger et créer un champ électrique qui dévie les électrons ou qui change leur vitesse et leur longueur d’onde.

Pour votre question sur les limites de la géométrie des fentes (largeur, écartement) c’est un peu plus long à expliquer (mais je l’ai déjà expliqué dans ce forum). Cherchez « cohérence » sur le web.

Et quand vous dites que vous n’avez rien trouvé, ce que vous n’avez pas bien cherché. Regardez en bas de page les discussions indiquées.
Au revoir.

[invite1a0bde5a]

Bonjour

Merci pour votre réponse sur un sujet déjà autant discuté.

Je comprends bien l'expérience, et aussi l'interprétation.
Mais à chaque fois les fentes sont présentées comme de simples passages inertes sans discuter d'éventuels changements de comportement de ces parois aussi vis-à-vis de ce qu'on est en train d'analyser.

Par exemple s'est-on posé la question si l'interaction des parois avec ce qui passe dans les fentes est différente suivant qu'il y ait une ou deux fentes ? (la surface des parois sont des électrons et ceux bordant les fentes pourraient d'une manière ou d'une autre changer leur comportement suivant qu'il y ait une ou deux fentes).

Bref, le fond de la question peut être résumé ainsi : est-ce le comportement de la particule qui change, ou bien est-ce le comportement des fentes qui change ? (ou les deux...)

Je me dis que forcément quelqu'un a dû vouloir vérifier la question et c'est ce que je cherche précisément sur le web. La question subsidiaire (distance entre les fentes) coule de source si c'est le comportement du passage qui change.

Je ne suis pas en train de présenter une nouvelle théorie. Je veux juste écarter définitivement de mon esprit ce détail dont je ne trouve pas vérification dans les expériences réalisées et commentées.

[invite6dffde4c]

Re.
D’abord il ne s’agit pas de particules. L’expérience est une expérience de diffraction et est purement ondulatoire (même si dans le cas de particules, il s’agit du comportement ondulatoire de celles-ci).

Si vous vous posez la question que vous posez, je ne suis pas convaincu que vous ayez bien compris ce qu’est la diffraction.

Vous pouvez écarter définitivement l’interaction des fentes avec les ondes. Elles se limitent à laisser passer plus ou moins des ondes (elles peuvent être « grises ») ou modifier la phase des ondes (l’épaisseur du diélectrique ou son indice de réfraction peut être différent).
Mais il n’y a pas de messes basses entre les fentes et les ondes.
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite1a0bde5a]

Ne jouons pas sur les mots : quand je dis 'particule' c'est pour ne pas devoir préciser si c'est un photon, électron, proton ou autre, puisque chaque 'particule' est aussi 'onde'.

J'ai bien compris ce que c'est la diffraction.
Mais j'ai l'impression que vous mettez de côté la nature ondulatoire de la matière et donc celle des parois des fentes. Je me trompe ?
(à l'époque des premières expériences c'est compréhensible, mais depuis notre vision du monde n'est plus du tout celle d'une matière composée de 'particules'.)

Cordialement

[Deedee81]

Salut,

Curioss, tu peux faire l'expérience avec de l'eau, des vaguelettes et ce que tu veux en guise d'obstacle et de fentes.
Tu observeras le phénomène des interférences de Young.
Cela te convaincra facilement que la nature de l'obstacle n'intervient pas. C'est même évident
(évidemment, faut pas utiliser une digue de sable qui se désagrège )

EDIT rien de tel que faire sa petite physique dans son petit labo maison. C'est instructif et plus convaincant que n'importe quelle équation.

Et on obtient aussi les mêmes résultats avec la lumière, les électrons,... Exactement les même résultats.
Bien sûr aux précautions d'usage évidente près : LPFR a parlé du risque d'altérer la charge électrique si on utilise des matériaux isolants ou des matériaux métalliques non reliés à la masse. Par exemple ce problème existe avec les écrans des tubes cathodiques qui ont donc une prise reliée à la masse pour évacuer la charge. De même, il ne faut pas utiliser un laser méga joule, sinon l'écran ne sera vite qu'un souvenir.

Quand à interaction, évidemment qu'il y a interaction puisque l'on a une diffraction de l'onde qui passe par la fente. Sans la moindre interaction on aurait une onde (quasi) plane à l'entrée et à la sortie, comme s'il n'y avait aucun écran !!!!

EDIT pour croisement : les parois sont aussi (en toute rigueur) des ondes mais la longueur d'onde est inversement proportionnelle à la masse..... totalement négligeable (et c'est évident : tu trouves que les fentes ont l'air floue ? )

[invite1a0bde5a]

Merci Deedee.

Je me fais l'avocat du diable car je suis presque sûr qu'effectivement la nature du matériau ne change rien. Je cherchais juste à vérifier.

Pour en revenir à la petite expérience maison avec des vaguelettes et des fentes : faudrait faire vibrer les fentes à toutes les fréquences et à toutes les amplitudes pour voir ce que ça donne. Difficilement réalisable je ne suis pas bricoleur...

Et puis il ne faut jamais extrapoler sans oublier que c'est une extrapolation : l'eau reste de l'eau, les électrons restent des électrons, etc...

[Deedee81]

Difficilement réalisable je ne suis pas bricoleur...

C'est un inconvénient.

J'ai toujours eut le même problème. Ce qui ne m'empêchait pas d'essayer (mes meilleurs résultats étaient en électroniques).
Parfois je disais :
"je suis une erreur de la nature, j'ai dix pouces"
ou bien
"je suis un miracle : j'invalide les lois de la physique, même parfaitement réalisé.... ça ne marche pas"


P.S. Désolé pour ce petit tchat.

[coussin]

Le groupe de M Arndt à Vienne réalise des expériences de diffraction avec des "grosses molécules" (de quelques milliers d'amu). Dans le cas de fentes "matérielles" (*), il a étudié l'influence des interactions de type van der waals entre ces molécules et les fentes. Ça change un peu le contraste des franges (via une perte de flux quand certaines molécules "se collent" via l'attraction de van der waals à l'écran comportant les fentes). Mais c'est déjà un effet "d'order supérieur" qui ne change rien à l'effet principal.

(*) : dans le cas de particules matérielles (comme des molécules), on peut remplacer le réseau de diffraction matériel par une onde stationnaire d'un laser. On s'affranchit alors complètement de ce problème.

[stefjm]

EDIT pour croisement : les parois sont aussi (en toute rigueur) des ondes mais la longueur d'onde est inversement proportionnelle à la masse..... totalement négligeable (et c'est évident : tu trouves que les fentes ont l'air floue ? )

Avec mes deux yeux, je vois deux fentes, donc flou.
En plus, chacun de mes yeux voit flou.
Heureusement qu'il y a un cerveau pour tout reconstruire...

[Deedee81]

Avec mes deux yeux, je vois deux fentes, donc flou.

J'ai le même problème quand j'enlève mes lunettes ou quand je bois un coup de trop