Fentes de Young

[invited0f890cb]

Bonjour, est-ce que l’expérience de Young a été réalisée dans le vide absolue lors des essais photons par photons ? je ne trouve pas de réponse
merci
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[ThM55]

Bonjour. Pourquoi dans le vide absolu? Ce n'est pas nécessaire pour obtenir des interférences, la réfraction dans l'air ne détruit pas la cohérence. Un exemple: https://sciencedemonstrations.fas.ha...n-interference . Ils n'ont pas réalisé de vide absolu, d'après ce que je lis, et les franges d'interférence obtenues sont très réussies (voir l'article en pdf).

[roubidou]

Absolument. Par contre, quand on fait l'expérience avec de "vraies" particules (électrons, noyaux atomiques, voire molécules etc.), là c'est plus pareil. Il faut réduire la présence d'air et abaisser la température pour obtenir les raies d'interférences.

[invite69d38f86]

il y a des expériences de haute précision qui sont faites grace a l'utilisation de cavités de Fabry Perot.
un photon s'y trouve entre deux parois réfléchissantes et dans un vide poussé. je n'ai pas de chiffre la dessus.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invited0f890cb]

Merci pour vos réponses, alors on est d'accord du moins à notre connaissance aucune autres particules interfère avec le photon durant les testes ? et on ne comprend toujours pas la dualité onde particule du photon?

[ThM55]

Je ne suis pas sûr de comprendre votre question. Que voulez vous dire par "interfère avec le photon?". Le photon interagit avec les molécules de l'air, mais cela ne détruit pas les relations de phase de l'onde. En fait cette affirmation n'est pas si facile à justifier, car elle demande une analyse jusqu'au niveau quantique de la diffusion de la lumière par les atomes. Mais on peut l'admettre en prenant cela comme un résultat expérimental.

Et dans cette expérience dont j'ai donné la référence sur le site des manips de Harvard, on voit assez clairement la dualité onde-particule se manifester: d'une part, on détecte chaque photon individuel via un photoélectron que celui-ci excite (il peut toutefois y avoir plus d'un photon, par un effet statistique, voir la discussion dans la section IV), d'autre part il se forme par accumulation des figures d'interférence. Il font d'autres choses intéressantes dans cette expérience: un dispositif permettant de détecter par quelle fente le photon passe, et un "effaceur quantique" qui "efface" cette information: ils mettent un polariseur horizontal sur une fente et un autre vertical sur l'autre fente. Les interférences disparaissent, car il devient en principe possible de déterminer (avec un troisième polariseur vertical ou horizontal) par quelle fente le photon est passé. Un troisième polariseur orienté à 45 degré rétablit toutefois les interférences puisqu'il efface l'information de polarisation individuelle des deux fentes. Tout cela est bien connu et bien compris en mécanique quantique depuis longtemps.

[ThM55]

J'ajouterais une remarque: ces effets dûs aux polariseurs sont parfaitement prédits par la théorie classique de la lumière selon Fresnel et Maxwell. Mais ici, ils sont faits dans un contexte où le CCD est capable de détecter un photon à la fois, ce qui implique une interprétation pour chaque photon individuel. On est en plein dans la dualité onde-particule. C'est une jolie expérience. On pourrait presque la réaliser chez soi, ou dans un lycée, si la caméra CCD n'était pas si chère (10000 $ quand même!). C'est je pense le seul composant coûteux.

[Nicophil]

et on ne comprend toujours pas la dualité onde particule du photon ?

De quoi tu parles ? de la dualité onde-photons de la lumière ?

[invited0f890cb]

Je voudrai savoir précisément si on savais réellement, si c'est bien le même photon a l'entrée qu'à la sortie car ca m'étonnerai qu'on sache distinguer 2 photons.
Et je sais aussi qu'un photon peu être absorbé par un électron et un electron peu émettre un photon, d'où ma question sur les testes en vide absolu.

[invited0f890cb]

Suite, j'ai aussi une autre question, comment ce fait t'il qu'un quanta de lumière a une frequence sachant que c'est aussi une particule, je n'arrive pas a me le matérialiser
Merci pour vos reponses
C'est le genre de question qui brides certains cerveau mais je crois que je suis tombé sur le bon forum

[Nicophil]

Un quantum de lumière (photon) n'a pas en tant que tel de période ni de longueur d'onde. C'est comme la température d'une seule molécule, c'est un abus de concept.

[C2H5OH]

Un quantum de lumière (photon) n'a pas en tant que tel de période ni de longueur d'onde. C'est comme la température d'une seule molécule, c'est un abus de concept.

Bonjour,

Ah bon, un photon n'a pas de fréquence? ( dans un repère donné) ?

[C2H5OH]

Suite, j'ai aussi une autre question, comment ce fait t'il qu'un quanta de lumière a une frequence sachant que c'est aussi une particule, je n'arrive pas a me le matérialiser
Merci pour vos reponses
C'est le genre de question qui brides certains cerveau mais je crois que je suis tombé sur le bon forum

Bonjour,

Un photon n'est pas une particule , si tu crois qu'une particule , c'est une toute petite bille qui fonce dans l'espace.