Eau + lumière

[invite52eae448]

petite expérience de pensée...

soit un becher rempli d'eau (du robinet, mais transparente)

cette eau est mise en mouvement rotation par exemple...

un laser est placé derrière le bécher de tel manière que le faisceaux traverse le becher et l'eau en son centre.

qu'observe-t-on derrière le bécher sur un écran judicieusement placé pour stopper le dit faisceaux laser...

a vu de nez le faisceaux laser passe à travers le becher et l'eau sans aucune réfraction notable, et ce malgré le mouvement...

toutefois, si l'on mesure le temps de parcours de la lumière, étant dans l'eau celle-ci a été ralentie... donc son temps de parcours est plus long... (normal)

le paradoxe est que d'un coté la lumière interagit avec le milieux puisqu'elle est ralentie, de l'autre ne semble pas interagir avec le milieux...

quelqu'un m'explique ? attention au capture de photon par les molécule d'eau
-----

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Il n’y a pas de contradiction. La lumière semble ralentir en traversant un milieu. Mais elle ne change pas de direction quand elle atteint les frontières entre milieux perpendiculairement.
En réalité la raison de ce ralentissement apparent est un peu plus compliqué.

Et franchement pour ce type de manips, laissez les photons en paix. L’étude de la réfraction et réflexion se fait par l’électromagnétisme classique et non avec le modèle de photons.
S’ l’eau absorbait un photon pour le réémettre, pourquoi voulez vous qu’il fût réémis dans la même direction ? Il faudrait que la molécule d’eau se souvienne de la direction du photon qu’elle vient d’absorber pour réémettre le nouveau photon dans la même direction.
Au revoir.

[f6bes]

Bjr LFPR,
C'est ce qu'on appele " la mémoire de l'eau"
Cordialement

[invite6dffde4c]

Bjr LFPR,
C'est ce qu'on appele " la mémoire de l'eau"
Cordialement

Bonjour F6bes.
C’est hélas, du même acabit.
Et faites attention à ce que vous ajoutez dans l’eau.
Cordialement,

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite52eae448]

Bonjour.

En réalité la raison de ce ralentissement apparent est un peu plus compliqué.

hm, et précisément LFPR ... parceque même electromagnétiquement, l'onde interagit si elle ralentie... donc sous quel mode d'interaction... je veux bien que les photons ne soient pas en cause, ni les orbitales atomique, ni leurs electrons..

mais dans ce cas avec quoi, l'onde photonique interagit-elle... et ce q'autant plus si le milieux est en mouvement et que l'on ne repère aucune diffraction particulière... permettez moi de trouver cela un peu curieux, en première analyse.

[invite6dffde4c]

Regardez ici:
http://www.feynmanlectures.caltech.edu/I_31.html

[invite52eae448]

donc, si je comprend bien, la lumière ne passe pas vraiment ni dans l'eau ni dans le verre, cela du a sa fréquence, et ce contrairement a la fumée, qui grâce au mouvement brownien moléculaire permet de rendre "visible" le faisceaux laser...

si la lumière avait une fréquence similaire a celle du matériaux transparent elle interagirait avec celle-ci... or comme ce n'est pas le cas, l'on déduit que la lumière ne transite pas le milieux transparent, mais le traverse dans un plan fréquence différent... un peu comme pour l'effet photo-électrique, ou c'est la fréquence de l'onde qui permet l'interaction entre l'onde et celle de l'orbitale atomique...

le traversant dans un autre plan fréquence, ce plan reste toutefois "comme" tordu par la masse (énergie globale) de la matière locale et est ralentie par ce milieu "plus épais" énergétiquement, (façon champs de higgs)... delà que la célérité de la lumière est plus faible dans une proportion équivalente a l'énergie de la masse de la matière qu'elle doit traverser...

j'ai bon, ou pas ?

[mach3]

Alors, je récapitule l'expérience pour savoir si j'ai bien compris le protocole. On a une source laser avec un rayon qui part horizontalement vers un écran, et entre les deux, on a un bécher rempli d'eau et on met l'eau en rotation.

Le fait que l'eau soit en rotation ne devrait-il pas dévier le faisceau? En effet, dans l'absolu (mais c'est peut-être négligeable, sauf pour des vitesses de rotation irréalistes), si je me place dans le référentiel tournant où l'eau est immobile, le rayon n'arrive pas perpendiculairement, mais avec un angle, à cause de l'aberration de la lumière, du coup il est réfracté à un angle différent. Si le rayon va tout droit après la réfraction, il manquerait donc le centre du bécher, arriverait à la limite eau/verre avec un angle, serait réfracté à un autre angle et aurait toutes les chances de ne pas tomber sur l'écran au même endroit que lorsque l'eau ne tourne pas. La difficulté cependant est qu'en fait la trajectoire de la lumière sera courbe dans le référentiel tournant et que si cela se trouve, cela corrige exactement la déviation. Ca doit être très compliqué à calculer...

m@ch3

[Deedee81]

Salut,

Ca doit être très compliqué à calculer...

En utilisant la formule d'addition relativiste des vitesses (non colinéaires) on doit pouvoir calculer la vitesse d'entrainement et au moins en première approximation donner une déviation.
C'est un peu ce qu'avait fait Fizeau en son temps (sauf qu'il ne connaissait pas la RR, il avait trouvé une étrange formule d'entrainement en fonction de l'indice de réfraction sans savoir que c'était donné par la composition relativiste des vitesses développée au premier ordre en V = vitesse de l'eau).
Les difficultés ici c'est : vitesses non colinéaires formules plus compliquées) et vitesse de l'eau différente (plus grande en périphérie qu'au centre). Mais ça reste surmontable pour celui qui a le courage

[invite52eae448]

donc, comme pour la fumée, la lumière interagit bien avec l'eau... qui, puisqu'en mouvement vas dévier le faisceau... je vous laisse faire les calculs

je me disait après la lecture (peu simple en anglais du lien donné par LFPR) que finalement la transparence était due à ce que la bande fréquence de la lumière (visible) n'avait aucune "résonance" avec les molécules et donc passait comme "par-dessus" ou "à coté"... et puis finalement, je me suis dit que ce n'était pas trop possible, a cause du verre qui n'est pas "transparent" par la tranche montrant une diffusion de la lumière en passant au travers du matériaux transparent... et que par conséquent la transparence n'était que limité en épaisseur et que plus un matériel est épais et moins il est transparent... (ce qui m'est plus correct)... l'illusion du becher, venait donc de son apparente épaisseur "réduite" et non d'une absolue transparence du milieu, soit aucune interaction de la lumière avec le milieu...

bref, j'ai pas compris grand chose au boui-boui du caltech (ce qui ne m'étonne guère) d'autant plus que c'est en anglais... dont je lit les grande ligne, mais passe sur des détails (souvent sans importance )

merci pour votre aide

[mach3]

donc, comme pour la fumée, la lumière interagit bien avec l'eau... qui, puisqu'en mouvement vas dévier le faisceau... je vous laisse faire les calculs

je me disait après la lecture (peu simple en anglais du lien donné par LFPR) que finalement la transparence était due à ce que la bande fréquence de la lumière (visible) n'avait aucune "résonance" avec les molécules et donc passait comme "par-dessus" ou "à coté"... et puis finalement, je me suis dit que ce n'était pas trop possible, a cause du verre qui n'est pas "transparent" par la tranche montrant une diffusion de la lumière en passant au travers du matériaux transparent... et que par conséquent la transparence n'était que limité en épaisseur et que plus un matériel est épais et moins il est transparent... (ce qui m'est plus correct)... l'illusion du becher, venait donc de son apparente épaisseur "réduite" et non d'une absolue transparence du milieu, soit aucune interaction de la lumière avec le milieu...

Les dipôles présents dans un milieu matériel transparent vont entrer en oscillation forcée lorsque l'onde électromagnétique va passer : normal, l'onde EM, c'est avant toute chose un champ électrique oscillant, qui, dans le cas où aligner avec le dipole, va exercer une force qui va tantot éloigner, tantot rapprocher les charges et dans le cas où perpendiculaire au dipole va le faire pivoter dans un sens puis dans l'autre. Comme tout oscillateur en régime forcé qui se respecte, les dipoles vont osciller, mais avec un déphasage (qui dépend en gros de la différence entre leur fréquence propre et la fréquence de l'onde EM). En oscillant, chaque dipôle génère une onde électromagnétique, de même fréquence que l'onde EM incidente, mais décalée en phase. La somme de toutes ces ondes donne une onde électromagnétique dont le front se déplace moins vite et généralement dans une direction différente que l'onde incidente (c'est la réfraction).

bref, j'ai pas compris grand chose au boui-boui du caltech (ce qui ne m'étonne guère) d'autant plus que c'est en anglais... dont je lit les grande ligne, mais passe sur des détails (souvent sans importance )

merci d'avoir un peu de respect, c'est quand même le cours de feynman, pas un "boui-boui". Je vous suggère vraiment de le lire depuis le début (parce que commencer par le chapitre 31 alors que les pre-requis sont présentés dans les 30 chapitres précédents, c'est un peu rude), c'est relativement facile à lire, et il n'est pas absolument nécessaire de suivre les developpements mathématiques, le plus important étant le "baratin". Vos connaissances en physique feront un bon de géant, je vous le garanti. Il peut se trouver en version française à l'achat si vous ne lisez pas bien l'anglais.

m@ch3