Rapport entre l'amplitude d'1 onde électromagnétique et le photon de cette onde
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Rapport entre l'amplitude d'1 onde électromagnétique et le photon de cette onde



  1. #1
    invite91dfa56e

    Rapport entre l'amplitude d'1 onde électromagnétique et le photon de cette onde


    ------

    Bonjour,
    J'ai plusieurs questions au sujet des ondes électromagnétiques. J'ai essayé de me renseigner et je crois avoir compris certaines choses (qui me fond me poser encore plus de questions)
    Déjà pour commencer, voici je ce que crois avoir compris.
    Une onde électromagnétiques est véhiculé par un photon, qui est porteur d'un quantum d'énergie et d'un quantum d’impulsion. Le quantum d'énergie est directement proportionnel à la fréquence de l'onde.
    donc 2 photons de même fréquence, absorbés par 2 atomes différents, transmettrons la même énergie à chaque atome ?

    Jusque là je ne crois pas me tromper, mais si c'est le cas, n'hésitez pas à me reprendre.
    J'ai pu lire aussi qu'une onde électromagnétiques était aussi caractérisé par son amplitude, mais que cette dernière n'intervenait pas dans le calcule de l'énergie du photon.
    Si je ne me trompe pas, l'onde électromagnétiques interagie avec les objets à proximités.
    Donc lorsque l'onde électromagnétiques met en mouvement les électrons de l'antenne d'une radio (par exemple), le photon de l'onde n'est pas absorbé par les atomes de l'antenne ?
    Mais, cela fait diminuer l'amplitude de l'onde ?

    C'est là que je commence à coincer. J'ai pu lire (je ne sais pas si c'est juste) que l'amplitude pouvait être caractérisé par la "brillance" de l'onde.
    Déjà je voudrais évacuer un doute : l'amplitude ne désigne pas le nombre de photon d'une même fréquences ? L'amplitude est bien une propriété relative à 1 onde, donc indirectement à 1 photon.

    Supposons 2 photons de fréquences XTHz et dont l'onde à respectivement une amplitude Y et Y/2.
    Lorsque le capteur d'un appareil photo va détecter un photon, le photon va être absorbé et libérer de l'énergie correspondant au XTHz, que devienne les amplitudes réciproque ? l'énergie détecter sera bien celle de deux photons, indépendamment de leurs amplitudes ?

    Toujours au sujet de l'amplitude, si cette dernière décrois à force de traversé l'atmosphère, que ce passe t'il lorsqu'elle tombe à 0 ? l'onde disparait ? et donc le photon disparait aussi ? il se décompose, est absorbé ?
    Comme son énergie dépend de sa fréquence, une onde sans amplitude n'a pas de fréquence, hors ça ne me semble pas possible, le photon est une onde. Donc que devient son énergie quand il n'y a plus d'amplitude.

    Et réciproquement, l'amplitude d'une onde doit bien avoir un "maximum", ce maximum est il lier à la fréquence ? à autre chose ?

    Ce que je cherche à comprendre, c'est : que devient l'énergie de l'amplitude lorsque l'énergie du photon est absorbé et réciproquement.

    Je crains que la première réponse ne soit "tu mélange tout" et je m'en excuse. J’essaie de comprendre, et je suis certain qu'il me manque des bases importantes.
    Si vous avez de la documentation sur ce sujet précis "l'amplitude par rapport au photon" (si tant est que ça ai du sens) je serais preneur avec plaisir.
    Merci d'avance de m'aider à y voir plus claire.

    -----

  2. #2
    jacknicklaus

    Re : Rapport entre l'amplitude d'1 onde électromagnétique et le photon de cette onde

    un mail avec 11 points d'interrogation, ca va en décourager plus d'un. Peut-être pourrais tu cibler ton interrogation sur un ou deux points précis ?
    There are more things in heaven and earth, Horatio, Than are dreamt of in your philosophy.

  3. #3
    invite91dfa56e

    Re : Rapport entre l'amplitude d'1 onde électromagnétique et le photon de cette onde

    D'accord, l'énergie de l'amplitude d'une onde électromagnétique, par quoi est elle véhiculé et pourquoi ne se transmet elle pas lorsque le photon est absorbé (et je poserais les autres questions une fois que j'aurais une réponse à celle là ... bien que je me dis que peut être ma question n'a aucun sens du coup)

  4. #4
    gwgidaz
    Animateur Électronique

    Re : Rapport entre l'amplitude d'1 onde électromagnétique et le photon de cette onde

    Citation Envoyé par qwrk Voir le message
    D'accord, l'énergie de l'amplitude d'une onde électromagnétique, par quoi est elle véhiculé et pourquoi ne se transmet elle pas lorsque le photon est absorbé (et je poserais les autres questions une fois que j'aurais une réponse à celle là ... bien que je me dis que peut être ma question n'a aucun sens du coup)
    Bonjour,

    Pour les fréquences nettement plus basses que la lumière, il est bien plus aisé de considérer l'onde sous la forme des deux vecteurs E et H qui la composent. La puissance transportée par une onde à travers une surface donnée est égale au flux du produit vectoriel de E et de H à travers cette surface. ( avec un coef de 1/2 si on considère les amplitudes).
    Donc L'énergie qui passe à travers une surface est cette puissance multipliée par le temps considéré. W = Pt
    Pour les fréquences jusqu'à des Gigahertz, on se rend compte qu'une puissance même faible correspond à un nombre énorme de photons;

    Aux fréquences élevées ( lumière...) Les formules ci-dessus sont toujours valables. Donc, pour qu'un photon "passe" à travers cette surface, il faut que l'énergie calculée plus haut soit égale à h.nu.
    NB: Je simplifie...

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite91dfa56e

    Re : Rapport entre l'amplitude d'1 onde électromagnétique et le photon de cette onde

    Je pense que j'ai mal formulé ma question.
    Lorsque je considère une onde (et une seule) électromagnétique. Cette dernière est aussi un photon, et elle a une fréquences. la Fréquence donne l'énergie du photon (peut importe l'amplitude de l'onde). Mais l'onde à aussi une amplitude.
    Lorsque le photon est absorbé par de la matière il libère 100% de son énergie.
    Mais si le photon n'est pas absorbé par la matière, si j'ai bien compris, l'onde peut tout de même mettre en mouvement les électrons d'une antennes. Cette énergie qui met en mouvement les électrons est proportionnel à l'amplitude de l'onde, amplitude qui décrois à force interagir avec la matière avoisinante.
    Si l'énergie du photon est caractérisé par sa fréquence.
    Par quoi est caractérisé l'amplitude de l'onde ?
    (à moins que amplitude n'ai pas d'énergie ... mais dans ce cas j'ai du mal à comprendre, c'est cette amplitude qui fait vibrer plus ou moins fort les électrons d'une antennes, et sans énergie ... j'ai du mal à comprendre)

  7. #6
    coussin

    Re : Rapport entre l'amplitude d'1 onde électromagnétique et le photon de cette onde

    L'amplitude de l'onde est liée au nombre de photons.
    Pour un état nombre |n>, la valeur moyenne de E² (plus ou moins l'intensité...) est directement proportionnelle au nombre de photons n.
    Pour un état cohérent (qui ressemble plus à un champ classique), le nombre de photons fluctue (et donc l'amplitude aussi) et il n'y a pas de relation simple. Mais en gros, la valeur moyenne de E² est ici aussi proportionnelle au nombre de photons moyen.

  8. #7
    invite91dfa56e

    Re : Rapport entre l'amplitude d'1 onde électromagnétique et le photon de cette onde

    Okay, donc si comprend bien.
    Une onde électromagnétique prise "seule" a une amplitude ET une fréquence fixe.
    Ce que l'on considère "l'amplitude" de onde électromagnétique, correspond bien au "nombre de photon d'une même fréquence". Plus il y a de photon, plus il y a d'amplitude.
    Si j'ai bien compris, ça solutionne beaucoup d’interrogation que j'avais. (c'est jamais exprimé clairement. quand les articles parle de modulation d'amplitude, il ne précise jamais si c'est l'amplitude d'un nombre de photon fix pour une même fréquence, ou si c'est le nombre de photon d'une amplitude et d'une fréquence fix). J'envisageais que ce puisse être ça ce que je ne comprenais pas, mais je ne voulais pas tombé dans le biais de confirmation, je préférais avoir l'explication.
    Merci beaucoup @cousin (mais si j'ai mal compris hésitez pas à me corrigé)

  9. #8
    albanxiii
    Modérateur

    Re : Rapport entre l'amplitude d'1 onde électromagnétique et le photon de cette onde

    Bonjour,

    Citation Envoyé par qwrk Voir le message
    Je pense que j'ai mal formulé ma question.
    Lorsque je considère une onde (et une seule) électromagnétique. Cette dernière est aussi un photon, et elle a une fréquences. la Fréquence donne l'énergie du photon (peut importe l'amplitude de l'onde). Mais l'onde à aussi une amplitude.
    NON, NON, et NON !!!

    Il faut arrêter le délire avec les photons. si on veut décrire une onde électromagnétique, objet classique, avec des photons, objets quantiques, il faut un peu plus développer que de simplement dire "une onde = un photon". D'ailleurs, vous savez que les ondes électromagnétiques sont émises par la matière sous forme de trains d'ondes. Déjà rien que ça, ça devrait vous bloquer quelque part.

    Lisez http://www.imnc.univ-paris7.fr/alain....quant/RQ5.pdf pour comprendre comment on relie les deux modèles de la lumière par l'intermédiaire d'états quasi-classiques du rayonnement quantique.
    Not only is it not right, it's not even wrong!

  10. #9
    invite91dfa56e

    Re : Rapport entre l'amplitude d'1 onde électromagnétique et le photon de cette onde

    @albanxiii
    Oui tout le problème est un problème de vocabulaire. vu qu'une onde est un train d'onde, quand je parle d'une onde, je parle du train, ou de chaque wagon.
    Je cherchais à comprendre ce que représentait "l'amplitude" d'une onde. Est ce que l'amplitude d'une onde électromagnétique est l'intensité* (le mot est surement très mal choisi) de quelques choses, ou bien un grand nombre de quelques choses qui ont tous la même *intensité.
    Autrement dit : plus grand fréquence = plus grande énergie, qu'en est il de l'amplitude ?
    Je vair lire votre pdf, qui m'apportera surement des informations intéressantes. Merci.

  11. #10
    jacknicklaus

    Re : Rapport entre l'amplitude d'1 onde électromagnétique et le photon de cette onde

    C'est le cours d'Alain Laverne ? Je crois reconnaître le style...
    There are more things in heaven and earth, Horatio, Than are dreamt of in your philosophy.

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