plan focal , plan image?

[ornithology]

Bonjour,

dans ce lien
on a deux cas .
premier cas le capteur est a distance f de la lentille.
deuxieme cas le détecteur est a distnace 2f de la lentille.
f ca donne la distance focale.
mais pourquoi 2f? (plan image?)
c'est une particularité du montage?
Désolé si la réponse est évidente....
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[gts2]

Bonjour,

Il n'y aurait pas erreur de lien ? Si non, indiquez la page, numéro de figure ...

[ornithology]

quand je clique je tombe directement sur la figure
il est écrit en dessous:
The Dopfer experiment of the Zeilinger Group/Innsbruck. If detector D2 is a distance f from the lens, detector D1 observes a 2-slit interference pattern. If detector D2 is a distance 2f from the lens, detector D1 observes a broad diffraction patter

[gts2]

Bonjour,

2f est en effet le plan "fantôme" image des deux fentes : comme expliqué dans le texte (et aussi visible sur la figure) "The system geometry is arranged so that the distance from S1 to the crystal plus the distance from the upper lens to the crystal add to a total distance of 2f." Autrement dit montage classique 4f au détail près du "ghost".

[A voir en vidéo sur Futura]

[gts2]

quand je clique je tombe directement sur la figure

Il y a 9 figures, indiquez le numéro cela ira plus vite.

[ornithology]

merci,
j'aurais du lire ca avec plus d'attention.

[ornithology]

Dans un tel montage classique avec source lumineuse a distance 2f a gauche d'une lentille mince,
quelle est la loi de probabilité de détection sur l'axe a droite de la lentille par un capteur a une distance x ?
en particulier en f et 2f?
merci

[gts2]

En 2f on a l'image de la source, donc un point.
Sinon à f si la source est isotrope, la probabilité doit être uniforme.

[ornithology]

ca veut dire quoi uniforme?.

[gts2]

uniforme=constante

[ornithology]

comme integrale de constante = infini, la seule possibilité pour avoir une probabilité c'est d'avoir la nullité de la constante.
ainsi en optique classique la probabilté est égale a 1 a la distance 2f et nulle ailleurs.
Comment voit tu l'expérience?
pour moi on a une source filxe et une lentille fixe a distance 2f l'une de l'autre. et un détecteur mobile place a droite
soit a distance f, soit a 2f. et dans les deux cas on a des detections possible en contradiction avec constante = 0.

[gts2]

Uniforme dans l'étendue du faisceau, bien sûr.

[ornithology]

je ne comprends pas la nuance. Une formule?
probabilité en f? en 2f?

[gts2]

Si R est le rayon du faisceau à la distance f, r la distance à l'axe du point, alors la densité de proba est nulle pour r>R et vaut 1/\pi R^2 si r<R.
Pour l'image (à distance 2f), la densité de proba est dirac(r)

[ornithology]

la formule je la comprends pour un champ lumineux a symétrie spherique. mais derriere la lentille on n'a plus cette symétrie.
.

[gts2]

En optique classique, je ne vois pas pourquoi on ne conserverait pas la symétrie (exemple : une source à symétrie sphérique au foyer d'une lentille donne un faisceau parallèle uniforme en sortie).
Dans le cas quantique, je ne me prononce pas.

[ornithology]

Dans un autre sujet un peu plus général sur l'expérience de Birgit Dopfer, Coussin écrivait ceci

Je peux essayer de résumer l'expérience : une paire de photons intriquées est générée. Un des photons va dans une double fente et l'autre vers un détecteur. Le photon qui ne va pas dans les doubles fentes va dans des systèmes de lentilles. Le but est que celui-ci peut être projeté dans un état propre en position ou en impulsion (dépendant si le détecteur est dans le plan focal ou pas).
La conclusion, comme je la comprends : si le photon est projeté dans un état propre en impulsion, la position est indéterminée et on voit des interférences. A l'inverse, si le deuxième photon est projeté dans un état propre en position, il y a une information "which way" et on observe pas d'interférences.

Ca correspond bien a ce que est écrit sous la figure du lien. ce que m'échappe c'est l'histoire de la projection.
si le photon est détecté en 2f il est détecté en un point , ok il y projection en position . mais si le détecteur est dans le plan focal a quoi correspond cette projection en etat propre en impulsion. ce n'est pas le photon détécté en f. peut etre peut on dire que l'onde incidente sur la lentille est projetée sur une onde plane d'impulsion donée?

[gts2]

Je ne suis pas capable de faire une interprétation en terme de projection.
Mais l'intrication en impulsion fait que si l'on détecte un photon à l'endroit de l'image de la fente, on sait par quelle fente "il" (enfin son jumeau) est passée, donc pas d'interférence.
Alors que si l'on détecte un photon dans le plan focal, il peut "provenir" de n'importe quelle fente.

[ornithology]

Je "vois" l'idée mais dans le plan image je suppose qu on l'image de la source , pas des fentes.

[gts2]

Non, on a bien l'image des fentes : si l'objet A (les fentes) est à 2f de la lentille, l'image A' est bien à 2f.

[ornithology]

regarde me schema om y a deux bras
sur le premier un photon va directement sur les fentes situées a 4f
sur l'autre bras un autre photon va vers la lentille a une distance de 2f puis a son image encore 2f a droite de la lentille dans le plan image.
pourquoi y aurait il la une image des fentes?

[gts2]

pourquoi y aurait il la une image des fentes?

A cause de l'intrication en impulsion

[ornithology]

je ne suis pas encore convaincu par l'explication
quand on a création de paires de photons avec un moment angulaire total nul, il y a a bien intrication en impulsiaon mais aussipour une mesure au meme instant intrication en position. ca dépend de ce qui est mesuré. pourquoi dans le plan focal a t on une mesure de position et dans le plan image une mesure d'impulsion?
de plus les capteurs d'alice ne sont pas sur les fentes mais derriere sur l'écran.
ceci dit bob ne voit pas des fentes c'est uniquement quand on gomme apres coup les impacts pour les quels il n'y a pas eu de coincidences pour les capteurs sur les deux bras.

[gts2]

De plus les capteurs d'Alice ne sont pas sur les fentes mais derrière sur l'écran.

Le capteur d'Alice assure simplement que le photon a bien traversé le dispositif. Au niveau coïncidence c'est tout ce qu'on lui demande.

Bob ne voit pas des fentes c'est uniquement quand on gomme après coup les impacts pour lesquels il n'y a pas eu de coïncidences pour les capteurs sur les deux bras.

Parce que ce sont les seuls cas utiles, on a bien deux photons "jumeaux" et celui du bas a bien traversé les fentes.

Je ne peux répondre ce qui est mesuré d'un point de vue quantique.
En particulier, je ne vois pas trop pourquoi on aurait une mesure en position dans un cas et en impulsion dans l'autre, dans les deux cas.
Et je ne vois pas le rôle des états propres (mais ma maitrise quantique est faible...)

[gts2]

Le problème que je rencontre est ce que je trouve est toujours de la description qualitative (pas de projection, état propre ...) mais pas de calculs explicites et la thèse de Dopfer est en allemand, ce qui pour moi est rédhibitoire.

[ornithology]

j'ai repris les termes de Coussin qui me semblent justes.
un avis plus "quantique" serait donc bienvenu.

[ornithology]

Je viens de comprendre ce qui me perturbait.
sur la figure dans le tout premier lien, dans le bras du haut il n'y a pas un écran placé soir dans le plan focal ou dans le plan image comme on a un écran dans les fentes de Young mais un capteur nommé D2 qui sur la figure est dans l'axe de la lentille.
il est indiqué qu'il peut etre déplacé vers la gauche ou vers la droite.
en fait il peut étre aussi déplacé de haut en bas (dans le meme plan)
c'est pourquoi je ne voyais pas comment on pouvait avoir une information sur la fente empruntée.
sinon c'est une belle expérience.
dans le plan image en utilisant le compteur de coincidences on voit apparaitre l'image des fentes qui sont sur l'autre bras.
et si on change de plan, c'est derriere les fentes qu'on voit apparaitre les interférences.
ca fait penser a l'expériece des fentes de Young de base ou on colle d'abord l'écran contre les fentes. on a des impacts qui dessinent les fentes puis si on éloigne beaucoup l'écran on y voit apparaitre les interférences.