Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique
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Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique



  1. #1
    Menfin_quisait

    Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique


    ------

    Bonjour tout le monde.

    Comment se fait-il que la diffraction par une seule fente ne produise pas d'interférence dans le cas d'une vague, alors qu'elle en produit dans le cas de la lumière? Est-ce à dire que le principe des points considérés comme sources secondaires dans le calcul des interférences ne tient pas pour les vagues? Et si c'est le cas, pourquoi toutes ces analogies entre les deux types de diffraction que l'on trouve sur le net n'en parlent-elles pas?

    -----

  2. #2
    Nicophil

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Bonjour,

    Citation Envoyé par Menfin_quisait Voir le message
    que la diffraction par une seule fente ne produise pas d'interférence dans le cas d'une vague,
    Qu'est-ce que c'est que ce cirque encore ?
    La réalité, c'est ce qui reste quand on cesse de croire à la matrice logicielle.

  3. #3
    pm42

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Citation Envoyé par Nicophil Voir le message
    Qu'est-ce que c'est que ce cirque encore ?
    Je n'ai pas la réponse à la question mais tu pourrais au moins être poli...

  4. #4
    Misterdream

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Là où tu te trompes c'est que quand une vague passe par une "fente", il n'y a pas d'interférences Tu te méprends sur le terme "interférences".

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

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Je sais qu'il n'y a pas d'interférence pour les vagues, je veux juste savoir pourquoi. Qu'est-ce qui produit la diffraction pour les vagues si ce n'est pas le principe des points comme sources secondaires?

  7. #6
    Misterdream

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    J'avais mal lu ton post désolé.
    Donc je refais ma réponse : avec une seule fente, il n'y a pas d'interférences, mais il y a diffraction tout comme dans le cas d'une vague qui passe entre deux rochers par exemple :
    http://scphysiques.free.fr/TS/images/diffraction.jpg
    http://thumbs.dreamstime.com/z/diffr...s-65914893.jpg

  8. #7
    Menfin_quisait

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Ça, je le sais aussi. Ce que je ne sais pas, c'est la raison de la diffraction dans le cas des vagues . On est capables de calculer le résultat dans le cas de la lumière en utilisant des points sources, mais pas dans le cas des vagues. Alors d'où vient que les vagues changent de direction au sortir d'une jetée?

  9. #8
    Misterdream

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Alors pourquoi tu dis ça alors ? "Comment se fait-il que la diffraction par une seule fente ne produise pas d'interférence dans le cas d'une vague, alors qu'elle en produit dans le cas de la lumière?"

    Pour ton dernier post : bah les points sources fictifs c'est Huygens-Fresnel, ça n'a rien à voir avec les ondes mécaniques...

  10. #9
    Menfin_quisait

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Je dis ça pour illustrer mon questionnement. Si les deux types de diffraction sont différents, et qu'on explique celle de la lumière avec les points sources, alors comment explique-t-on celle des vagues? Je n'ai rien trouvé à cet effet sur le net, alors je pose la question ici.

  11. #10
    Misterdream

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    C'est une question totalement différente de ta première question tu en es conscient ?

    Tu n'as pas l'air d'avoir les idées claires du tout... De quoi parles-tu ? Tu veux savoir pourquoi on observe un phénomène de diffraction quand une vague passe entre deux rochers ? Tu veux savoir comment on peut calculer le phénomène d'interférences entre deux vagues diffractées par une ouverture entre deux rochers chacune ?

  12. #11
    Menfin_quisait

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Je veux effectivement savoir pourquoi on observe un phénomène de diffraction quand une vague passe entre deux rochers.

  13. #12
    Resartus

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Bonjour,
    Dans la mesure où les équations sont les mêmes, il y a également des phénomènes d'interférence avec les vagues. On peut les voir très facilement dans une expérience à "deux fentes".
    Cela existe très certainement aussi avec une seule fente, mais elle sont extrêmement difficiles à observer :
    Déjà, il il faut que la fréquence de la houle soit relativement pure, et que la fente soit grande devant la longueur d'onde. Mais l'essentiel de la vague se propage alors en ligne droite, et c'est seulement au bord de la zone de transmission géométrique qu'on pourrait voir que les signaux diffractés présentent des zones d'amplitude plus ou moins faible. Mais c'est difficile à distinguer car l'amplitude est beaucoup plus faible que celle du signal géométrique.
    Si on y arrive relativement facilement en optique, c'est parce que l'oeil mesure directement l'amplitude et qu'en outre il a une sensibilité logarithmique.

    Les interférences seraient sans doute plus faciles à discerner dans le cas inverse de diffraction derrière un obstacle en pleine mer (écueil)
    .
    dans cette image, on voit la diffraction habituelle, mais on peut aussi deviner un peu les interférences derrière le rocher du haut
    http://idata.over-blog.com/4/92/32/7...iffraction.jpg
    Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast

  14. #13
    Menfin_quisait

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Les interférences que je distingue sont dues aux vagues provenant des deux côtés du rocher.

    Si ce que tu dis à propos de la difficulté à observer ces interférences est vrai, alors pourquoi n'en est-il fait mention nulle part sur le net? Et aussi pourquoi, quand on explique le principe des points sources, seul l'exemple de la lumière est utilisé?

  15. #14
    mmanu_F

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Citation Envoyé par Misterdream Voir le message
    Donc je refais ma réponse : avec une seule fente, il n'y a pas d'interférences, mais il y a diffraction
    Salut,

    de mon point de vue, qui est celui de Feynman, il n'y a pas de différences fondamentales entre interférence et diffraction :

    Le chapitre 30 est une suite directe du précédent, bien que l'on soit passé du titre d'Interférence à celui de Diffraction. Personne n'a encore jamais été capable de définir d'une manière satisfaisante le différence entre interférence et diffraction. C'est simplement une question d'usage, et il n'y a pas de différence spécifique, physiquement importante, entre elles. Le mieux que nous puissions faire, grossièrement parlant, est de dire que lorsqu'il n'y a que quelques sources, disons deux, qui se juxtaposent, alors le résultat est habituellement appelé interférence, mais s'il y en a un très grand nombre, il semble que le mot diffraction soit plus souvent utilisé. Ainsi nous ne nous préoccuperons pas de savoir s'il s'agit d'interférence ou de diffraction, mais nous reprendrons directement le sujet où nous l'avons laissé au chapitre précédent.
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  16. #15
    Menfin_quisait

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Feynman parle de lumière, alors que je parle de vagues. C'est comme ça partout sur le net: rien à propos de ce qui cause la diffraction des vagues.

  17. #16
    Resartus

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Bonjour,
    Pour répondre à mmanu_f, je pense qu'en général (en tout cas en France), on parle de diffraction pour le phénomène général de propagation des ondes ailleurs que dans la direction optique géométrique, et d'interférences quand ces phénomènes se traduisent, en raison de la configuration, par des variations d'amplitude (interférences destructives ou constructives). Ces interférences sont évidentes dans le cas des fentes d'young.
    Elles existent, mais sont moins évidentes, dans le cas d'une fente unique. Voir ceci :
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Diffraction_par_une_fente
    On voit bien une figure d'interférence sur le coté, mais on note que l'amplitude des pics latéraux est très faible

    Pour les vagues, la diffraction est un phénomène très facile à observer, voir ceci par exemple http://www.je-comprends-enfin.fr/ima...chap09_055.png
    On peut aussi faire des experiences d'interference sans trop de difficultés dans des cuves à eau.
    http://physiquereussite.fr/wp-conten...5/10/acuv2.jpg

    Mais on a beaucoup de mal à voir des interférences avec une seule fente, et je croyais que la question portait sur cela


    Mais au vu de la suite des échanges, j'avoue ne plus comprendre quelle était réellement la question...
    Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast

  18. #17
    mmanu_F

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Citation Envoyé par Menfin_quisait Voir le message
    Feynman parle de lumière, alors que je parle de vagues. C'est comme ça partout sur le net: rien à propos de ce qui cause la diffraction des vagues.
    Salut,

    oui oui, j'ai bien compris ton point, tu l'as explicité dans tous tes messages, mais ma remarque ne t'était pas adressée directement mais faisait référence à l'affirmation que j'ai cité.

    Pour ce qui est de ta question : vagues, ondes sonores, lumière même combat, tu peux appliquer Huygens-Fresnel. L'information n'est pas cachée, ni sur internet, ni ailleurs, par exemple la page wikipedia (anglophone) sur la diffraction commence par :

    Diffraction refers to various phenomena which occur when a wave encounters an obstacle or a slit. It is defined as the bending of light around the corners of an obstacle or aperture into the region of geometrical shadow of the obstacle. In classical physics, the diffraction phenomenon is described as the interference of waves according to the Huygens–Fresnel principle. These characteristic behaviors are exhibited when a wave encounters an obstacle or a slit that is comparable in size to its wavelength. Diffraction occurs with all waves, including sound waves, water waves, and electromagnetic waves such as visible light, X-rays and radio waves.
    (La page française ne l'exprime pas aussi clairement mais tous les mots son quand même dans l'introduction.)

    Tu peux aller voir dans la section "Mecanism" de la même page, il y a une photo produite dans un "ripple tank". Tu peux cliquer sur la page dédiée au "ripple tank" et visiter la section diffraction et la section interférence, il y a des animations et tout et tout.

    Pardon d'avoir mis si longtemps à répondre, toute cette histoire m'a fait repenser aux expériences de Couder et al., notamment celle-ci, alors j'ai trainé un peu de ce côté et tu peux aller jeter un oeil même si ce n'est pas directement pertinant pour ton questionnement puisque c'est la gouttelette qui créée en rebondissant l'onde avec laquelle elle interagit.
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  19. #18
    Misterdream

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Citation Envoyé par mmanu_F Voir le message
    Salut,

    de mon point de vue, qui est celui de Feynman, il n'y a pas de différences fondamentales entre interférence et diffraction :
    Salut,

    Je connais bien sûr ce point de vue de Feynman que je partage, puisque c'est le même phénomène physique*.
    Mais (en France en tout cas) on aime faire un chapitre "Diffraction" et un chapitre "Interférences" (ce qui est plutôt idiot sur le fond) donc je m'adapte à cette norme.

    * enfin... ce n'est pas un phénomène physique en soi, c'est simplement le résultat de la sommation en amplitudes des ondelettes.
    Dernière modification par Misterdream ; 19/06/2016 à 15h47.

  20. #19
    Nicophil

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Citation Envoyé par Misterdream Voir le message
    (ce qui est plutôt idiot sur le fond) donc je m'adapte à cette norme.
    Bref, le cirque ! comme d'habitude dès qu'il est question des fentes de Young.
    La réalité, c'est ce qui reste quand on cesse de croire à la matrice logicielle.

  21. #20
    Menfin_quisait

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Citation Envoyé par Resartus
    Mais on a beaucoup de mal à voir des interférences avec une seule fente, et je croyais que la question portait sur cela
    La question porte sur la différence entre les deux types de réfraction, dont l'une provoque des interférences dans le cas d'une seule fente, interférences justifiées par l'application du principe des sources secondaires, et l'autre pas.

  22. #21
    Menfin_quisait

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Pour ce qui est de ta question : vagues, ondes sonores, lumière même combat, tu peux appliquer Huygens-Fresnel.
    Si on pouvait appliquer H-F aux vagues, elles produiraient de l'interférence dans le cas d'une seule fente, et elles n'en produisent visiblement pas.


    L'information n'est pas cachée, ni sur internet, ni ailleurs,
    Je ne crois pas que l'information soit cachée, je crois juste ce que je vois, et il n'y a pas d'interférence. Si elle est trop imprécise pour être visible, alors on pourrait le spécifier, et surtout expliquer pourquoi. Une des différences entre les deux types d'ondes, c'est la dispersion causée par le milieu de propagation, mais vois mal comment elle pourrait affecter les vagues diffractées puisque leur longueur est conservée.

  23. #22
    mmanu_F

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Citation Envoyé par Menfin_quisait Voir le message
    Si on pouvait appliquer H-F aux vagues, elles produiraient de l'interférence dans le cas d'une seule fente, et elles n'en produisent visiblement pas.
    https://youtu.be/egRFqSKFmWQ?t=80 calé à partir de 1'20 où les interférences destructives sont visibles (à vitesse réelle et en faisant quelques arrêts sur image) pour la fente simple. tu peux comparer avec les interférences à deux fentes qui sont après.
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  24. #23
    Menfin_quisait

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Voici ce qu'un interlocuteur en dit:
    djancakil y a 4 mois
    There is a serious problem here. Notice how uniform the waves are at the lower frequencies. The incoming waves are mostly smooth and the outgoing waves are mostly smooth. When they increase the frequency, however, the apparatus loses its ability to deliver a smooth wave to the slit. There is interference in the wave BEFORE it even gets to the slit. This is why the outgoing wave appears with an interference pattern. The slit and the frequency has nothing to do with it. This is not demonstrating the validity of the Huygens-Fresnel principle at all. The machine is simply not capable of delivering high frequency waves without interfering before they hit the slit.
    Il dit que le système cause de l'interférence avant que les vagues subissent de la diffraction lors des hautes fréquences, alors qu'il n'y en a pas aux basses fréquences. J'ai bien regardé, et je crois qu'il a raison. De toute façon, il devrait y avoir de l'interférence aux basses fréquences et il ne semble pas y en avoir.
    Dernière modification par Menfin_quisait ; 19/06/2016 à 21h22.

  25. #24
    mmanu_F

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Citation Envoyé par Menfin_quisait Voir le message
    Voici ce qu'un interlocuteur en dit:
    Il dit que le système cause de l'interférence avant que les vagues subissent de la diffraction lors des hautes fréquences, alors qu'il n'y en a pas aux basses fréquences. J'ai bien regardé, et je crois qu'il a raison. De toute façon, il devrait y avoir de l'interférence aux basses fréquences et il ne semble pas y en avoir.
    ça commence en effet à devenir turbulent en amont un peu après 1'20. mais regarde avec la vitesse de la video à 0.25 en commençant autour de 1'10. les fronts d'onde sont propres en amont et les interférences sont discernables.
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  26. #25
    Menfin_quisait

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Y a quelque chose qui cloche. Pourquoi avoir augmenté la largeur de la fente pour les longueurs d'onde plus grandes, et pourquoi ne pas y avoir montré la diffraction des longueurs d'onde plus petites?

  27. #26
    Misterdream

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Citation Envoyé par Menfin_quisait Voir le message
    La question porte sur la différence entre les deux types de réfraction, dont l'une provoque des interférences dans le cas d'une seule fente, interférences justifiées par l'application du principe des sources secondaires, et l'autre pas.
    Mais qu'est-ce que tu nous dis là ? C'est entièrement faux, comment veux-tu qu'on te réponde ? C'est comme si je te dis "Pourquoi quand je saute du toit d'un immeuble je tombe par terre mais quand je saute du toit de ma maison je reste en l'air ?".

    Il faut être clair sur le vocabulaire et ce que tu appelles interférences. Là on a une belle illustration du pourquoi il est idiot de séparer "diffraction" et "interférences" alors que c'est la même chose : les étudiants n'y comprennent plus rien.

    Si tu appelles "interférences" la diffraction alors il y en a aussi bien dans le cas d'une vague que dans une fente d'Young.
    Dernière modification par Misterdream ; 20/06/2016 à 03h04.

  28. #27
    mmanu_F

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Citation Envoyé par Menfin_quisait Voir le message
    Si on pouvait appliquer H-F aux vagues, elles produiraient de l'interférence dans le cas d'une seule fente, et elles n'en produisent visiblement pas.
    salut,

    http://fraden.brandeis.edu/courses/p...0chap%2010.pdf figure 10.2 page 3.
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  29. #28
    mmanu_F

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Citation Envoyé par Menfin_quisait Voir le message
    Si on pouvait appliquer H-F aux vagues, elles produiraient de l'interférence dans le cas d'une seule fente, et elles n'en produisent visiblement pas.
    encore un : http://dev.physicslab.org/document.a...iffraction.xml (section diffraction)
    La voie ardue mais juste du révolutionnaire conservateur : bâtir en détruisant le minimum.

  30. #29
    Menfin_quisait

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Merci pour les liens Manu!

    Citation Envoyé par "Manu"
    http://fraden.brandeis.edu/courses/p...0chap%2010.pdf figure 10.2 page 3.
    La figure 10.4 de cet article montre la différence entre la diffraction par une fente, et l'interférence produite par de véritables points sources placés dans cette fente. On voit très bien les interférences destructives dans le cas des points source. Les verrait-on autant si on avait remplacé ces points sources par une planchette? Il me semble qu'il y a une différence fondamentale entre les vagues et la lumière: les vagues ne peuvent pas produire de rayons à la manière d'un laser, leur limite latérale au sortir d'une fente ne peut donc pas continuer tout droit, elle doit produire des oscillations s'éloignant latéralement, alors que la lumière le peut.
    Dernière modification par Menfin_quisait ; 20/06/2016 à 13h54.

  31. #30
    Menfin_quisait

    Re : Diffraction lumineuse VS diffraction mécanique

    Citation Envoyé par Misterdream Voir le message
    Mais qu'est-ce que tu nous dis là ? C'est entièrement faux, comment veux-tu qu'on te réponde ? C'est comme si je te dis "Pourquoi quand je saute du toit d'un immeuble je tombe par terre mais quand je saute du toit de ma maison je reste en l'air ?".

    Il faut être clair sur le vocabulaire et ce que tu appelles interférences. Là on a une belle illustration du pourquoi il est idiot de séparer "diffraction" et "interférences" alors que c'est la même chose : les étudiants n'y comprennent plus rien.

    Si tu appelles "interférences" la diffraction alors il y en a aussi bien dans le cas d'une vague que dans une fente d'Young.
    Désolé Mister, j'ai omis de dire que je parlais des "interférence destructives".

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