Nature d'une onde lumineuse

[rinpoche]

Bonjour,

Je vais sans doute poser une question idiote mais je n'arrive pas à visualiser ce qu'est une onde lumineuse. Est-ce qu'il faut la voir comme une sinusoïde avec une certaine longueur (comme une sorte de ver de terre) ou une sinusoïde produite de manière continue par la source de lumière, une sorte de serpent qui s'allongerait en permanence depuis la source jusqu'à extinction de la source ?

Merci d'avance pour votre réponse.
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[Deedee81]

Salut,

Question pas idiote du tout car c'est justement un peu particulier/délicat.

Si tu veux une représentation simple, la représentation sinusoïdale convient bien :

(image de reseachgate.net uploadée par Bordenave Aurelien).

Mais attention, les déplacements transverses ne sont pas des déplacements comme on l'aurait avec une corde. En tout point il y a un champ électrique et magnétique, champs facile à visualiser tant par les effets (avec des aimants tout ça), qu'avec de la limaille de fer (expérience classique, de la limaille sur une feuille, un aimant en dessous, et hop). Ces champs en chaque point ont une grandeur et une direction (un peu comme la vitesse d'ailleurs, en chaque point d'une rivière l'eau a une une vitesse donnée par une grandeur et une direction). Et les ondulations représentent seulement ces directions et grandeurs des champs électriques et magnétiques. Sinon, d'un point de vue strictement géométrique, l'onde lumineuse marche tout droit (comme aurait dit cloclo).

J'espère que c'est plus clair (même si ça nécessite un tantinet de gymnastique mentale, mais, bon, y a pire )

[rinpoche]

Merci pour ces explications. Du coup, on peut voir aussi un photon comme un petit bout de cette onde sinusoïdale et l'onde comme un très long train avec une infinité de wagons (les photons) ?

[Deedee81]

SAlut,

Du coup, on peut voir aussi un photon comme un petit bout de cette onde sinusoïdale et l'onde comme un très long train avec une infinité de wagons (les photons) ?

Holà, tu sautes d'un ordre de grandeur dans la complexité là. C'est plus compliqué que ça. Le photon peut aussi bien être équivalent à un petit train d'ondes qu'à une onde très étalée ou une "superposition quantique" de plusieurs états ondulatoires différents. Une onde peut être un photon ou des tas de photons.

L'onde est la description classique.
Le photon est la description quantique.
C'est deux descriptions du même phénomène, il ne faut donc pas les mélanger et le lien entre les deux est loin d'être simple (déjà, il y a intérêt à bien maîtriser la mécanique quantique).
https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9canique_quantique
Et plus complexe pour les champs/onde : https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%...que_des_champs
Et ce que je citais ci-dessus : https://fr.wikipedia.org/wiki/Princi...tion_quantique

[A voir en vidéo sur Futura]