Bonjour,
La longueur d’onde d’un électron dépend de sa vitesse.
Plus il est lent plus sa longueur d’onde est grande.
Plus son énergie cinétique est grande plus sa longueur d’onde est courte.
Ok.
Question rapide :
Soit un électron à la vitesse v, sa longueur d’onde est-elle égale à la longueur d’onde moyenne du paquet d’ondes (photon) qui aurait une énergie égale à l’énergie cinétique de cet électron ?
(désolé pour la formulation un peu alambiquée de cette question !)
Merci.
Dernière modification par curiossss ; 27/06/2018 à 16h29.
On a(de Broglie), avec p la quantité de mouvement et lambda la longueur d'onde,
donc pour une particule de masse non nulle :
alors que pour une particule de masse nulle :
Donc, à énergie égale, longueur d'onde différente.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
E c’est l’énergie totale ? Je parlais de l’énergie cinétique seulement… (Ecin = E - mc²)
oui, c'est l'énergie totale, mais ça ne change (quasiment) rien à la conclusion : si énergie cinétique de l'électron égale à l'énergie du photon, leurs longueurs d'ondes sont différentes (sauf pour une valeur très précise de l'énergie où il y aura égalité, mais c'est sans intérêt).Envoyé par curiossss
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
Re ,
Il suffit de faire les calculs élémentaires pour s'en rendre compte , un exemple :
Electron de 1 keV ( T = 1 keV ) , Lambda = 3.88 10^-11 m
Photon de 1 keV , Lambda = 1.24 10^-9 m
Ok, ça concorde : La majorité de l’énergie de l’électron est dans sa masse, pas dans son énergie cinétique.
C’est davantage la fréquence interne de l’électron (si on peut dire ainsi) qui est à l’oeuvre et son énergie cinétique influe peu, comparativement, dans le calcul de sa longueur d’onde (à la vitesse v petite par rapport à c).
Donc pour résumer : si on a un électron à l’arrêt et qu’on le percute avec un photon de longueur d’onde L, cet électron va voyager à une vitesse v et une longueur d’onde plusieurs dizaines de fois plus courte que celle du photon incident. Ceci est dû à la fréquence interne de l’électron : à l’arrêt cette fréquence ne se voit pas, en mouvement (et avec l’énergie cinétique) elle est mesurable. (je ne sais pas si cette représentation simpliste de la réalité est acceptable...)
Dernière modification par curiossss ; 27/06/2018 à 18h18.
PS : à supposer que l'intégralité de l'énergie du photon soit absorbée par l'électron et transformée en énergie cinétique, ce qui n'est pas le cas (ref. diffusion Compton)
De quoi parle t on ?
Un électron relativiste proche de c possède une énergie cinétique T de 50 MeV par exemple , et donc une énergie totale relativiste de 50.511 MeV ...
Ah ? Je pensais que dans l'exemple plus haut d'un électron de 1 keV on restait avec v << c
(pas la peine de raisonner avec de hautes valeurs de v, on se complique la vie pour rien...)
Donc , on dirait que l'on est dans l'interaction photon - matière …Autant le dire .
Maintenant , photon de quelle énergie ?
Non, c'était un raisonnement général, pour comparer la longueur d'onde d'un électron à une vitesse v (<< c ) comparativement à la longueur d'onde d'un photon (paquet d'ondes) de même énergie que l'énergie cinétique de l'électron.
Mais d'après votre réponse il est clair que celle de l'électron est plus petite que celle du photon. Donc j'ai essayé de comprendre pourquoi, d'où l'hypothèse que la longueur d'onde mesurée pour l'électron a plus à voir avec la fréquence interne de l'électron qu'avec sa vitesse v (<<c).
L'expérience de pensée supposait que l'électron (libre) absorbait intégralement l'énergie du photon (transformée donc en énergie cinétique) ce dont je ne suis même pas sûr que ce soit possible dans la réalité.
fréquence interne? ça ne veut rien dire! On parle de longueur d'onde en plus là, pas de fréquence.Mais d'après votre réponse il est clair que celle de l'électron est plus petite que celle du photon. Donc j'ai essayé de comprendre pourquoi, d'où l'hypothèse que la longueur d'onde mesurée pour l'électron a plus à voir avec la fréquence interne de l'électron qu'avec sa vitesse v (<<c).
L'électron ne pouvant pas changer de masse, il ne peut pas absorber un photon sans en réémettre un immédiatement (exemple : effet compton). Il faut que la quantité de mouvement et l'énergie de l'électron changent de concert pour que la masse de l'électron ne varie pas, et ce n'est pas possible si il n'y a pas de photon réémis. On peut, d'une certaine manière, considérer que l’électron ponctionne ou cède de l'énergie et de la quantité de mouvement au photon quand ils se rencontrent et que chacun repart ensuite dans une autre direction.L'expérience de pensée supposait que l'électron (libre) absorbait intégralement l'énergie du photon (transformée donc en énergie cinétique) ce dont je ne suis même pas sûr que ce soit possible dans la réalité.
m@ch3
Never feed the troll after midnight!
De Broglie disait « que la particule doit être le siège d’un mouvement périodique interne". Je sais, ça date mais ce monsieur avait de bonnes intuitions.fréquence interne? ça ne veut rien dire! On parle de longueur d'onde en plus là, pas de fréquence.
Un mouvement périodique local composé avec un autre mouvement qui se déplace sur un axe ça fait une sinusoïde. Comme personne ne sait ce qu'est exactement un électron, ni même un photon, ni comment ni pourquoi ça peut se déplacer (ni ce qu'est un déplacement), alors mon 'explication' ne peut pas être pire qu'une autre.
Quand je parlais d'un électron libre absorbant du rayonnement c'était sous-entendu pour qu'il le transforme en quantité de mouvement. Dans la réalité il n'absorbe pas la totalité du rayonnement pour la transformer en quantité de mouvement mais ça n'avait pas d'importance dans ce que je voulais comparer (toute la quantité de mouvement d'un électron étant mise (par baguette magique) sous forme de photon celui-ci aurait-il la même longueur d'onde que l'électron en mouvement ?)L'électron ne pouvant pas changer de masse, il ne peut pas absorber un photon sans en réémettre un immédiatement (exemple : effet compton). Il faut que la quantité de mouvement et l'énergie de l'électron changent de concert pour que la masse de l'électron ne varie pas, et ce n'est pas possible si il n'y a pas de photon réémis. On peut, d'une certaine manière, considérer que l’électron ponctionne ou cède de l'énergie et de la quantité de mouvement au photon quand ils se rencontrent et que chacun repart ensuite dans une autre direction.
On est d'accord, l'électron (comme le proton, le neutron,..) ne peut pas changer de masse. Ils acquièrent simplement plus ou moins de quantité de mouvement.
Vous avez une vision très simpliste et fausse de ce que sait ou ne sait pas la communauté scientifique mondiale.
Je ne connais pas exactement l'étendue des connaissances de la communauté scientifique mondiale (j'aimerais bien !), mais je sais que pour l'instant le plus fondamental reste inexpliqué.Vous avez une vision très simpliste et fausse de ce que sait ou ne sait pas la communauté scientifique mondiale.
Les mots ne remplacent pas une description de a à z de la réalité. Nommer les choses ne les explique pas. Décrire mathématiquement un comportement ne l'explique pas. Inventer des particules médiatrices pour expliquer les forces n'explique pas leur existence même, peser une particule n'explique pas pourquoi elle a exactement cette masse, dire que l'espace peut se courber n'explique pas pourquoi il peut se courber, etc... Je n'ai pas l'impression qu'on en sache beaucoup sur la réalité pour l'instant, désolé pour notre ego.
Ce qui m'intéresse c'est de grappiller des informations dans l'espoir de mieux comprendre et aussi dans l'espoir que la compréhension de la communauté scientifique ait progressé dans le domaine qui m'intéresse : le plus fondamental possible. (ça avance vite et des fois je découvre avec plaisir (mais avec des années de retard) des percées dans tel ou tel domaine)
... d'où ma question sur la longueur d'onde d'un électron animé de la vitesse v<<c et sa comparaison avec la longueur d'onde d'un paquet d'ondes ayant une quantité de mouvement égale à la quantité de mouvement de l'électron.
Vous ne comprenez pas ce qu'est une théorie physique. Ce que vous recherchez est du ressort de la philosophie, pas de la physique.
Ce n'est pas une critique. C'est juste pour préciser qu'en discutant avec des physiciens, vous n'obtiendrez pas de réponses qui vous conviendra.
Dernière modification par coussin ; 28/06/2018 à 19h01.
Je ne suis pas idiot à ce point.
Les théories forment le périmètre à l'intérieur duquel on peut discuter (des théories). Certains domaines sont aujourd'hui hors de ce périmètre mais un jour ils seront à l'intérieur je l'espère.
Beaucoup de choses étaient avant du domaine des religions ou de la philosophie, mais sont aujourd'hui dans le cadre de la science. Et tant mieux.
Les questions que je me pose sont pertinentes, et si elles ne sont pas encore expliquées par telle ou telle théorie ce n'est pas grave, c'est juste qu'on n'a pas encore les bonnes théories. Mais ça viendra.
PS : je ne suis pas sûr du tout qu'un jour on ne puisse pas expliquer pourquoi l'électron a exactement la masse qu'il a. Juste pour citer cet exemple. Ce n'est pas de la philosophie !
Dernière modification par curiossss ; 28/06/2018 à 19h15.
Si.
Le physicien se moque des pourquoi. Ça ne l'intéresse pas. Ça intéresse les philosophes.
Le physicien, lui, est satisfait de sa théorie physique qui lui permet de décrire avec précision tout ce qui peut arriver à cet électron.
Revenons à le théorie de De Broglie. Le physicien se fiche de pourquoi on peut associer cette longueur d'onde à cet électron. Le fait est qu'il existe une théorie physique, associant une certaine longueur d'onde à un électron en mouvement et que cette théorie coïncide avec les observations expérimentales. Point. Le physicien est pragmatique.
La nature profonde des choses, les pourquois, c'est de la masturbation intellectuelle propre aux philosophes.
Les questions que vous vous posez ne peuvent pas être expliquées par une théorie physique car une théorie physique n'a pas vocation à "décrire la réalité" comme vous l'entendez. Vous pouvez donc attendre longtemps...
Dernière modification par coussin ; 28/06/2018 à 19h33.
C'est votre opinion et je vous la laisse. Je l'entends régulièrement et elle me fait sourire.
Je ne pense pas que les physiciens se mettent des oeillères volontairement. Ils sont animés par la volonté de comprendre le monde dans lequel on vit. Les philosophes n'ont rien à faire ici. C'est un peu facile de se décharger sur eux pour se défausser des questions encore sans réponse.
Bien sûr, certains physiciens sont juste des employés payés à faire ce qu'on leur demande, à chercher dans la direction qu'on leur demande, et ceux là peut-être qu'ils s'en fichent de la réalitéMais j'ai l'espoir qu'ils sont peu nombreux.
PS : si on laisse aux philosophes le soin d'expliquer la masse de l'électron je sens qu'on est très mal barrés !
La masse de l'électron, je pourrais vous sortir Modèle Standard, mécanisme de Higgs, etc...
Mais à quoi bon. Vous me répondriez "oui mais pourquoi c'est 9.1^-31 kg et pas un autre chiffre ?" Et de conclure "on a toujours pas de théorie expliquant la masse des particules. Tout ça est mystérieux, les physiciens ne savent pas vraiment ce qu'ils font".
Tout ça m'ennuie...
Dernière modification par Deedee81 ; 29/06/2018 à 07h29. Motif: Fauite de frappe
Bonjour,
Bon, ça suffit là ! JE ne sais pas si tu t'en rends compte mais il y a de nombreux physiciens de métier qui sont sur Futura. Et tes propos sont insultants
Notons aussi que :
1) Ce n'est certainement pas à toi de décider ce qui est abordé dans chaque discipline. La physique c'est la Méthode Scientifique : expériences -> modélisation mathématique -> validation. Et c'est tout. Le reste c'est du ressort de la philosophie, de la métaphysique, de la spéculation ou de la science-fiction, chacun son domaine.
2) La physique sait (depuis un moment maintenant) parfaitement expliquer comment les particules acquièrent une masse. Maintenant, pourquoi la nature est-ce qu'elle est (pourquoi telles symétries, telles constantes de couplage, en particulier avec le Higgs,...) et pas autrement ce n'est pas du ressort de la physique. La physique décrit le monde et ne dit pas pourquoi c'est ce monde là et pas un autre.
3) Certains physiciens aiment aussi aborder les questions de pourquoi. Dans ce cas ils font de la philosophie. Les physiciens-philosophes, ce n'est pas rare.
Je le répète en insistant lourdement :
- Chacun son domaine
- Ce n'est pas à toi de décider qui doit chercher/comprendre quoi.
- Si tu crois que les cuisiniers se mettent des oeillères parce qu'ils ne savent pas expliquer pourquoi les électrons ont une masse, c'est que tu es <beepp>(*). Et pourquoi tu ne le croirais pas puisque tu le dis bien pour les physiciens, non ? Chacun son job et clairement tu ne sais pas ce qu'est la physique. Tu t'es laissé empoisonner l'esprit par la vulgarisation de mer... qu'on trouve partout et qui mèle allègrement physique et d'autres choses (comme la philo, la spéculation, la SF) sans le dire.
(*) Non, parce que là, franchement. Je me suis peut-être auto-censuré. Mais quand je lis tes propre contradictions : "personne ne sait vraiment ce que c'est qu'un électron" suiv de "Je ne connais pas exactement l'étendue des connaissances de la communauté scientifique", franchement, je me pose de sérieuse question sur ta santé.
(et je signale que pour les particules comme l'électron, le photon,.... on en a une description précise et considérée comme complète. On sait très bien ce que c'est. Les protons et autres neutrons, c'est plus délicat à cause des calculs à la mord moi le noeud qui sont nécessaire, problème typique des trois corps, et les neutrinos ont encore quelques joker en poches).
Alors, tu arrêtes immédiatement ces attaques et insultes ou je virerai les messages et proposerai une sanction au sein de la modération.
Merci,
Dernière modification par Deedee81 ; 29/06/2018 à 07h46.
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
