J'ai quand même poursuivie mon interrogation sur un hypothétique photon "dépolarisé".
On démontre facilement que c'est impossible.
On mesure donc jamais un état tel que
50-50 horizontal/vertical
50-50 diagonal1/diagonal2
50-50 circulaireD/circulaireG
Dis autrement on ne trouve pas d'écriture de Jones satisfaisant ces conditions. (On s'y attendait bien sur)
Bien sur un photon isolé ne peut etre dépolarisé.
voici un extrait de l'article wikipedia sur la polarisation en optique:
Toutes les explications ci-dessus sont données dans le cadre de l'optique physique. Cependant, la polarisation peut également être expliquée en utilisant l'aspect corpusculaire de la lumière.
La lumière est composée de photons possédant un spin de 1. La physique quantique montre que pour un photon, la projection sur un axe de son spin peut uniquement prendre les valeurs –1, 0 ou +1. Cependant, la valeur 0 est interdite par la théorie quantique des champs car la masse du photon est nulle. Les deux états propres correspondent donc soit à la valeur propre +1 (polarisation circulaire droite) ou à la valeur propre -1 (polarisation circulaire gauche). Conformément à la physique quantique, l'état de polarisation du photon est une combinaison linéaire de ces deux états propres, ce qui permet de définir les polarisations rectilignes et elliptiques.
Il est possible avec des lasers d'émettre des photons un par un. par exemple un photon d'un type de polarization donné puis apres d'une autre et de recommencer de la meme facon. il n'y aura pas superposition mais un mélange statisique 50 50.
Il n'y a bien sur aucun vecteur de Jones décrivant cette situation car Jones traite des points sur la spher pas a l'intérieur.
Ou sont les particules? On est la! On est la! (deux fentes de Young)
Oui merci,
Hier je me faisais justement cette réflexion sur le photon:Il est possible avec des lasers d'émettre des photons un par un. par exemple un photon d'un type de polarization donné puis apres d'une autre et de recommencer de la meme facon. il n'y aura pas superposition mais un mélange statisique 50 50.
Un photon en superposition équiprobable Horizontal & Vertical.
+ Donnera bien 50% sur H et 50% sur V (par définition)
+ Donnera bien 50% sur Diagonal1 et 50% sur Diagonal2 ? (semble évident)
+ Donnera bien 50% sur circulaire Droite et 50% sur circulaire Droite ? (semble évident)
Ainsi, on pourrait être tenté de parler de photon "dépolarisé" dans cette situation. (statistiquement parlant)
Pourtant aucun vecteur de Jones n'autorise cette situation => U=Q=V=0
Je pensais à tord que les vecteur de Jones était équivalent à un état de polarisation de photon ^^
Bref, c'était pour corriger une erreur dans ma dernière affirmation concernant le photon.
Le formalisme de Jones décrit uniquement ce qui se trouve sur la sphere de jones. ce qu'in mécanique quantique on appelle les etats purs et qu'on peut appeler ici les photons completemant polarisés.
On a parlé précédemment d'ensemble de photons formant un mélange statisiique de polarisations a ne pas confondre avec une superposition.
un etat circulaire est une superposition d etats linéaires dirigés selon des axes orthogonaux mais reste un état pur.
un photon individuel peut il se trouver au centre de la sphere?
la suestion a été posée dans un :autre forum
d photons as an example of a mixed state:
A radioactive decay can emit two photons traveling in opposite directions, in the quantum state |R,L⟩+|L,R⟩/2–√. The two photons together are in a pure state, but if you only look at one of the photons and ignore the other, the photon behaves just like unpolarized light.
Le formalisme de la matrice densité qui décrit les etats mixtes de spin 1/2 pour les electrons se transpose donc sans probleme pour les photons. on a ainsi sphere de Bloch = sphere de Poincaré. D'ailleurs wikipédia le signale
Ou sont les particules? On est la! On est la! (deux fentes de Young)
Bonjour, je n'avais pas vu les réponses, je pensais que le fil ne donnerait rien.
Merci des réponses (votre boîte à MPs est pleine ornithology).
Je pense effectivement avoir confondu variation temporelle de l'état de polarisation et degré de polarisation. On ne peut donc pas avoir de nuage, dans aucune des trois situations, en tout cas à un instant t précis, celui de la mesure. J'ai dû faire un gloubi-boulga avec l'aspect probabiliste qui m'avait surpris (voir pdf joint page 25 par ex).
these_A_MORIN_Philippe_2013 (2).pdf
Tant qu'à faire je rajoute une question : connaissez-vous le lien entre le PER et le DOP (degré de pola) ? J'avais compris que le lien n'était pas du tout simple, or je trouve une relation quasi traviale dans cet article que je ne trouve nulle part ailleurs : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-03380254/document (relations (1) et (2)).
Dernière modification par Pseudo99999 ; 08/11/2021 à 15h32.
Quand on envoie des états purs (totalement polarisés) sur des fentes de Young on observe sur l'écran derriere des franges avec une visibilité maximale . il y a des endroits sans impact (min = 0) et d'autres ou c est masimal (Max)
Si on envoie sur les fentes des photons du centre de la sphere on n'aura ni min ni max mais une valeur moyenne (moy) une sorte de courbe en cloche sans franges
le DOP appelé degré de visibilité des franges en MQ est (Max - min)/(Max + min)
si min = 0 la visibilité est égale a 1
si max = min = moy ellse est nulle
on peut noter que si on va d'un point de la sphere a son antipode en passant parle centre on revient a une visibilité maximale mais pour une valeur -1
Le PER s'annule aussi pour DOP = 0 mais est moins interessant.
A noter que dans l'expérience d'Aspect il n'y a de franges ni pour Alice ni pour Bob.
Ou sont les particules? On est la! On est la! (deux fentes de Young)
Bonjour,
Une référence ? Parce qu'avec de la lumière naturelle (non polarisée), Young a observé des franges. Cela vient peut-être de la définition précise de "non polarisée" ?Envoyé par ornithology
Bonnr question....
Quand la source est lointaine il n'y pas apparition de cohérences?
es tu d'accord que pour l'expérience d'Aspect le dop est nul?
Ou sont les particules? On est la! On est la! (deux fentes de Young)
J'abonde. Les differences de chemin optique ne dépendent pas de l'état de polarisation, seulement de la longueur d'onde (et de l'état de cohérence pour avoir un motif interférentiel relativement stable).
Que veux-tu dire par là ? Quel rapport entre sources lointaines et degré de polarisation ?
Je réponds sur ce que je connais : Young, optique.
@ornithology : vous auriez des papiers où on montre (ou au moins avec des détails) que le DOP est toujours égal au contraste (=visibilité des franges)? Dans le cas elliptique ça ne me paraît pas du tout trivial...
La definition de DOP parle de puissance selon deux axes TE er TM
je l'ai interprété comme des Max et Min.
Il de peut donc que l'on aie affaire a deux notions différentes.
toutes mes excuses dans ce cas.
Ou sont les particules? On est la! On est la! (deux fentes de Young)
A propos de l'expérience de Young avec la lumiere du soleil, il semble que cette lumiere est non polarisée, incohérente et ne donne des franges parce qu'elle acquiert une polarisation linéaire grace a ses collisions avec les molécules d'air de la terre.
voir une courte remarke dans la discussion de l'article wikipedia,
Lisez aussi l'article sur la polarisation et la sphere de poincaré.
il y est bien indiqué que les coordonnées du point dans la sphere sont les coordonnées S1 S2 S3 du vecteur de Stokes
et on y voit la matrice de cohérence qui est l'analogue de la matrice densité de la mécanique quantique.
l'article ne parle pas d'interférence cependant.
Ou sont les particules? On est la! On est la! (deux fentes de Young)
Pourrait-on avoir une référence plus précise, parce que j'ai parcouru en diagonale la discussion et n'ai pas trouvé la remarque (j'ai fait une recherche de sun et Young) ?
Comme elle est courte, vous pouvez la citer.
La lumière du soleil est bien non polarisée incohérente comme une lampe à filament qui donne bien des franges.
sunlight gets linearly polarized as it scatters from air
c'est dans la conversation 14 photograpic .
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Oui, la lumière du soleil diffusée par l'atmosphère est bien polarisée, mais cela n'affecte pas l'expérience d'Young (dans la discussion wikipedia, j'avais recherché le lien avec Young).
Dans les liens donnés par Pseudo99999, il y a deux définitions du DOP
l'une dit que c'estavec les coefficients de Stokes
et l'autre dit que c'es (Pte - Ptm)/(Pte + Ptm) avec les puissance sur les parties transverses electriques ou magnétiques.
comment établit on leur égalité?
Ou sont les particules? On est la! On est la! (deux fentes de Young)
C'est le principe des lunettes de soleil polarisées qui filtrent un peu la lumière qui vient du ciel et de diverses réflexions.
Effectivement, je ne comprends pas pourquoi on parle de ça en relation avec l'expérience d'Young...
Et l'équivalence des deux définitions du Degré de Polarisation, on peut le prouver?
Ou sont les particules? On est la! On est la! (deux fentes de Young)
Si les modes TE et TM sont de fréquences différentes, alors U et V (ou S2 et S3) sont nuls, et donc le DOP a bien l'expression indiquée.
... à une racine près.
un lien a propos de la dépendance de la visibilité des franges en fonction de la polarisation.
Ou sont les particules? On est la! On est la! (deux fentes de Young)
Il n'y en a pas, dans cet article, l'équation (1) n'est pas égal au DOP tel que décrit par le vecteur de Stokes (le DOP est obligatoirement compris entre 0 et 1, du moins tant qu'on mesure des intensités réelles et non imaginaires...)
Le coefficient d'extinction est souvent défini entre deux directions de polarisation linéaires orthogonales, donc il diminue dans le cas d'une source polarisée elliptiquement ou non polarisée (0 dB), ainsi il n'est pas (seulement) représentatif du DOP. Il est à la limite représentatif du DOLP, qui ne concerne que les polarisations linéaires (S1 et S2 ou Q et U).
Il est vrai que seule la composante (ou projection) des ondes polarisées selon une même direction vont interférer (deux ondes polarisées perpendiculairement ne peuvent pas interférer)
Dans le cas des interférences avec la lumière du soleil, on observe ainsi une très faible longueur de cohérence, car si la différence de marche est trop élevée, les deux trains d'ondes n'ont plus la même direction de polarisation et / ou phase au niveau de l'écran et les interférences se brouillent temporellement.
Mais on arrive bien, par exemple, à faire interférer la lumière provenant d'étoiles et collectée par des télescopes distants de 140 m, c'est le fonctionnement du VLTI (un des exploits étant justement d'ajuster très précisément la différence de marche entre eux)
correction : des intensités positives et non négatives, mais le raisonnement par l'absurde tient toujours
merci pour cette réponse (il me reste a tout comprendre)
Dans les figures du lien que je viens de trouver les seules différences consistent eu changement
d'un tiret horizontal en un petit cercle et réciproquement. un tiret ca indique quoi par rapport a TE et TM?
Dernière modification par ornithology ; 11/11/2021 à 16h06.
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Le point et le tiret représentent par convention la direction du vecteur champ électrique, donc dans le cas TM les deux faisceaux représentés ont respectivement une polarisation d'environ +45 et -45, donc ils ne peuvent interférer
Meme si les modes TE et TM utilisent également la sphere de Poincaré ils nécessitent d'utiliser des guides d'ondes. je suis plus intéressé ici par le mode TEM
ou E et M sont paralleles au plan des fentes de Young. je pense que la aussi les polarisation ont un role a jouer dans les franges.
On a déja discuté dans ce forum de l'experience de Birgit Dopfer.
je rappelle le seul point qui m'interesse ici.
des paire de photons corrélés sont crééq et se séparent dans deux braq. dans l'un il y a des fentes de Young et on n'y voit pas d'interférence
et la lumiere dans ce bras n'esr pas polarisée , elle est dans un mélange statistique , pas en superposition.
Ou sont les particules? On est la! On est la! (deux fentes de Young)
Dans le lien cité, c'était plutôt un laser qu'un guide d'onde.
Dans le cas d'Young, les deux chemins sont quasi parallèles (contrairement au masque de phase du lien du message #53), donc la polarisation ou non polarisation n'aura pas d'effet.
C'est un peu plus compliqué que cela, c'est une expérience de type gomme, on peut avoir ou non interférence selon la position du détecteur D2.
Pas d'accord du tout,
a l'oeil nu on ne voit jamais d'interférence dans le bras du bas.
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