Feynman : Lumiere et matiere (vitesse de la lumiere dans l'eau)

[docEmmettBrown]

Bonjour,

je ne sais pas si j'ai bien compris l'explication sur pourquoi la vitesse de la lumière est plus lente dans un milieu (ici l'eau) donc je fais appelle à vous.

Quand l'onde EM primaire arrive dans l'eau, la composante électrique de l'onde EM va polariser les atomes en déplaçant le barycentre des charges ce qui va créer une onde EM avec un déphasage. Il va donc y avoir plusieurs ondes EM crée par l'onde EM primaire à chaque rencontre avec une molécule d'eau, et les onde EM créée par l'onde primaire vont généré aussi d'autres onde EM lorsqu'ils vont rencontrer d'autre molécule d'eau.

On a donc à la sortie du milieu notre onde primaire puis N autres ondes toutes de plus en plus en retard en fonction de la valeur de N.

Ensuite notre onde primaire dans le milieu ne voit pas sa vitesse diminuée, elle a donc bien une vitesse égale à celle du de la lumiere dans le vide? parcontre plus N grandit plus la vitesse de la lumière diminue. On arrive donc a une vitesse proche de 0 si N tend vers un nombre tres grand ce qui me pose probleme.

Pouvez vous m'éclairer la dessus.

Merci d'avance
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[Resartus]

Bonjour,
Votre phrase est fausse : la vitesse apparente ne tend pas du tout vers zero...

Il va être difficile de concurrencer Feynman en matière de pédagogie, mais je me lance quand même :

En interagissant avec la première couche d'atomes située à d du début du matériau, la lumière incidente qui est de la forme Aexp(iw(t-x/c)) va déclencher une onde qui sera de même fréquence, mais opposée et décalée dans le temps
La somme de ces deux ondes juste après cette couche sera une onde de la forme A*r*exp(iw(t-d/c)-phi) : r est légèrement plus petit que 1, et phi est un certain déphasage
Mais le processus se reproduit sur la couche suivante : cette onde décalée de phi va interagir avec la deuxième couche située à 2d, et juste après cette couche on a un déphasage de 2phi. Et sur une épaisseur de nd, le déphasage sera de nphi.

Le signal juste à la sortie de la lame vaudra donc A*r^n*exp(iw(t-nd/c) -nphi), ce qu'on peut aussi écrire A'*exp(iw(t -nd(1/c+phi/dw)))

Tout se passe donc comme si le signal avait traversé à une vitesse égale à 1/(1/c+phi/dw) ou c/(1+phi*c*d/w)

Mon explication est insuffisante, car en réalité, il y aussi un signal vers l'arrière du à la seconde couche, qui va pouvoir être réfléchi sur la première, et s'additionner aux deux signaux vers l'avant, etc.. Cela change le calcul : il y aura maintenant des sommes infinies (mais convergentes)à chaque étape, mais le principe reste le même : le déphasage est proportionnel à l'épaisseur traversée, et on peut interpréter cela comme un ralentissement

[docEmmettBrown]

merci pour ton explication elle est tres clair !

[lionel1728]

Bonjour,

dans le formule
A*r*exp(iw(t-d/c)-phi)
phi ne devrait-elle pas être multiplié par i ?

Bonne journée

[A voir en vidéo sur Futura]