Lumière et milieu transparent

[Sethy]

Je trouve intéressant de revenir à une expérience. Prenons un sucre (par exemple du glucose) que l'on met en solution dans l'eau.

Si ce sucre est issue d'une plante, il présente des carbones asymétriques qui sont tous "orientés" dans le même sens, et cela a pour résultat de faire tourner le plan de polarisation de la lumière. Si au contraire, ce même sucre est synthétisé de manière à ne pas orientés les carbones asymétriques, le plan de polarisation n'est pas modifié.

Mais si on réfléchi, c'est plus compliqué. A chaque fois que la lumière interagi avec l'une des molécules (qui est forcément orientée "gauche" ou "droite", je simplifie), elle voit son plan de polarisation affectée. Mais comme il y a autant de "gauche" que de "droite" cela se compense. A contrario quand il n'y a que des orientations "à droites", ces effets se cumulent et à la sortie le plan de polarisation est modifié.

C'est intéressant car cela montre à quel point, même la lumière qui traverse un milieu transparent (ici de l'eau sucrée), est affectée par le milieu.
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[curiossss]

Non mais justement vous vous trompez.
On a plein de phénomènes physiques qui montrent que ça marche comme ça.
Je vous avoue que ça fait longtemps que j'ai avalé mon chapeau concernant ce fait, mais il faut au moins l’accepter.
Ici, si on est dans ce cas de figure, et ça ne me choque pas plus que ça (je suis même déçu, j'aurai aimé du neuf ), c'est juste un cas de plus, mais on est d'accord qu'au moins se poser la question du bienfondé reste un réflexe instinctif salutaire qu'il ne faut pas lâcher si on veut rester humain.

Si on se place dans le cadre de la Causalité, qui est celui des articles donnée en lecture et qui traitent de ce sujet, on s'interdit d'évoquer l'action à distance instantanée. Sinon la discussion tourne en boucle.

Ici je ne vois pas comment on peut raisonner en termes autres que la causalité : un photon passe qui va mettre en mouvement des charges du milieu qui vont générer des ondes secondaires qui vont interférer avec le photon.... Si c'est pas de la causalité alors j'aimerais qu'on m'explique ce que signifie ce terme !

(Les événements à distance au même moment ne peuvent pas être le résultat de propagation de proche en proche. On regardant les résultats d'une expérience on peut être portés à le penser, mais cela ne prouve pas que c'est le cas.)

[curiossss]

C'est intéressant car cela montre à quel point, même la lumière qui traverse un milieu transparent (ici de l'eau sucrée), est affectée par le milieu.

C'est sûr, la lumière est affectée par le milieu. Mais il s'agit de comprendre comment le milieu l'affecte. En fait comme les photons sont probablement les structures les plus simples de l'univers on a tout intérêt à les regarder sous toutes les coutures si on veut percer leur mystère ^^

[stefjm]

Pour moi, il n'y a pas de photon voyageur qui passe,juste une onde lors de la propagation.
Le photon n'apparaît qu'à l'émission et réception.

[coussin]

Je pense que, consciemment ou non, vous vous imaginez un photon comme étant localisé en un point de l'espace. Et c'est là que ça bloque : vous ne comprenez pas comment ce photon qui est là peut influencer un truc qui est là-bas en respectant la "causalité".
Tant que vous n'aurez pas abandonné cette image, vous ne progresserez pas. De la même manière qu'une onde n'est pas localisée en un point de l'espace, un photon ne l'est pas non plus.

[curiossss]

Photon, onde, c'est juste du jargon. On peut analyser le phénomène en s'intéressant au pendant ou au après, au tout ou aux parties. Ce qui est sûr c'est que ce n'est pas ponctuel, mais que ce n'est pas non plus étalé sur l'univers entier. Et que ce n'est pas instantané (la lumière a une vitesse limite). Avec ceci en tête en essaye de raisonner raisonnablement.

Je ne suis pas adepte des pensées magiques : "On utilise des formules (Abracadabra ou E=mc2), ça marche, on ne sait pas pourquoi mais on s'en contente".
Assimiler là et là-bas c'est implicitement assimiler avant et après, ça ne veut plus rien dire, on noie le poisson.
Je préfère avoir une explication alternative à la Causalité AVANT de la jeter aux orties. Sinon on en revient à la pensée magique

On a fini par comprendre depuis plus d'un siècle que notre univers fonctionne à partir d'ondes, et qu'en définitive il n'y a rien d'autre. Or les ondes se propagent à une vitesse finie. Expliquer des phénomènes à partir d'actions à distance instantanée simplement parce que c'est ce que nos expériences semblent montrer, n'explique rien du tout.

Et puis il y a cette tentation : puisque je ne comprends pas, puisque personne ne comprend, ALORS c'est que c'est impossible à comprendre. Et donc renonçons à comprendre. Dans les discours que j'entends il y a déjà cette idée qui flotte depuis un certain temps... "L'univers est trop complexe pour les capacités de l'intellect humain : on ne pourra jamais comprendre, etc..."

En résumé : si on peut expliquer un phénomène avec la causalité, pourquoi aller chercher midi à quatorze heures ?

[curiossss]

Pour ce qui est du ralentissement de la lumière qui traverse un milieu transparent voici ce que j'ai compris concernant ma question initiale #1 : Comment s'effectue le ralentissement de la lumière ?

Une impulsion lumineuse (multi-photons) en pénétrant dans le milieu transparent va mettre en mouvement les atomes (les charges des atomes) en perdant peu à peu de son énergie (des photons sont absorbés). Ces charges mises en mouvement vont restituer cette énergie (ce sont des oscillateurs) sous forme d'ondes de même fréquence, mais avec un léger temps de retard.

Il y a beaucoup d'atomes en jeu, donc beaucoup d'ondes secondaires générées. Or les atomes excités ne sont pas tous à la même distance de l'axe du rayon lumineux, et il y a un décalage temporel entre toutes ces ondes secondaires, et la somme de ces ondes secondaires donne une sinusoïde avec la même fréquence que celle de l'onde lumineuse incidente, mais décalée dans le temps. Si le décalage dans le temps est exactement égal à une demi période de l'onde lumineuse il y a une rapide atténuation de l'onde lumineuse. Sinon l'atténuation est moins rapide. Dans tous les cas la somme des ondes secondaires avec l'onde initiale donne une sinusoïde de même fréquence et décalée dans le temps elle aussi.

Donc on peut dire que dès les premiers atomes rencontrés l'onde subit un retard delta t. Mais l'onde continue son chemin et on comprend que le retard accumulé est proportionnel à la longueur du trajet dans le milieu.
Ce phénomène se produit aussi pour les ondes secondaires mais comme on les additionne au fur et à mesure à l'onde principale ceci est déjà pris en compte, on a juste l'impression que l'onde principale s'atténue moins vite. En fait l'onde principale a peut-être été totalement absorbée dès le début du trajet et on ne voit ensuite que les générations successives d'ondes secondaires qui forment l'onde finale qui finira par ressortir du milieu transparent s'il n'est pas trop épais.

Notez qu'on n'a pas eu besoin d'invoquer une quelconque action à distance instantanée pour expliquer le phénomène.

[coussin]

OK donc c'est l'explication usuelle donnée au message #2...
Euh, à quoi a servi ce sujet ?

[curiossss]

OK donc c'est l'explication usuelle donnée au message #2...
Euh, à quoi a servi ce sujet ?

Oui et non car dans le message #2 on n'avait pas encore traité le problème posé par le photon unique.

Je vois la subtilité qui a été à l'origine de la discussion :
On ne doit plus parler de photons mettant en mouvement des charges qui vont émettre à leur tour des ondes qui vont RATTRAPER les photons (donc courir plus vite qu'eux !!) pour interférer avec eux.
On doit parler de photons absorbés par les charges en les mettant en mouvement, ces charges vont émettre à leur tour des ondes qui vont se combiner non pas avec d'éventuels photons n'ayant pas interféré avec ces charges, mais avec les photons qui suivent. On parle donc d'un flux de photons.


Dans le cas d'un photon unique, ce qui doit se passer est le suivant : ce photon unique est absorbé (*) par une charge qui va à son tour émettre (avec un délai d'attente) une onde qui a son tour va mettre en mouvement une (**) charge qui va émettre à son tour (avec un nouveau délai d'attente) une onde et ainsi de suite. En sortie du milieu transparent ce qu'on trouve est la somme des dernières ondes émises par les dernières charges mises en mouvement.
(*) : un photon unique ne peut pas perdre qu'une partie de son énergie de par la Loi de Planck, il est 'absorbé' dans sa totalité. Un rayon lumineux peut perdre une partie de son énergie : il perd une partie de ses photons.
(**) : une seule charge je pense car on garde la même fréquence en sortie et on est donc sur la même énergie que celle du photon initial. Si c'était plusieurs charges alors je vois mal comment se répartirait l'énergie du photon initial entre elles vu qu'au final on récupère la même fréquence en sortie du milieu transparent : additionner plusieurs ondes de grande longueur d'onde n'a jamais donné une onde de plus courte longueur d'onde...

C'est finalement l'explication donnée par Feyman dans les années 60 dans ses cours qui a nourri cette discussion : sa vision d'ondes induites s'additionnant au rayon initial posait problème pour un photon unique. Dans ce cas précis il faut considérer que le photon unique est absorbé en une seule fois et qu'après cet instant on n'a plus que les ondes induites qui poursuivent son chemin.

Vu comme ça tout s'éclaire (c'est le cas de le dire).
Reste encore à expliquer pourquoi le rayon ressort d'une plaque transparente parallèlement à la direction du rayon initial. Probablement des interférences destructives qui ne laissent passer que ce qui est dans cet axe ? (idem pendant le parcours dans le milieu transparent)

[coussin]

Le problème est que vous utilisez le terme "absorbé" alors que ce terme a un sens bien précis dans ce contexte...
L'absorption, dans ce contexte, est une disparition irréversible du photon. Celui-ci transmets son énergie le plus souvent sous forme de chaleur.
Avec ce sens là, on sait depuis longtemps que la propagation de la lumière ne peut pas être modélisée par une succession d'absorption/réémission car on aurait fatalement une perte de cohérence, ce qui n'est pas ce qu'on observe (un faisceau laser reste un faisceau laser même après être passé par un élément optique en verre )

Mais comme je ne sais pas ce que vous voulez dire par "absorbé", je ne peux commenter plus avant...

[un_copain]

ce photon unique est absorbé (*) par une charge qui va à son tour émettre (avec un délai d'attente) une onde

C'est précisément pas ça, il y a énormément de problème avec ce modèle. À commencer par le fait que l'onde initiale, une fois absorbée, va perdre l'information de sa direction. (Il faut bien voir ce que ça veut dire, absorber une onde EM. On ne parle pas de charges qui gigotent, mais d'électrons qui passent à des niveaux énergétiques supérieurs). Sans même mentionner le fait que ces niveaux d'énergie sont quantifiés, comment peut on alors expliquer que l'onde émise lors de la désexcitation conserve la direction originale ?

[curiossss]

Envoyé par curiossss Voir le message
ce photon unique est absorbé (*) par une charge qui va à son tour émettre (avec un délai d'attente) une onde

C'est précisément pas ça, il y a énormément de problème avec ce modèle. À commencer par le fait que l'onde initiale, une fois absorbée, va perdre l'information de sa direction. (Il faut bien voir ce que ça veut dire, absorber une onde EM. On ne parle pas de charges qui gigotent, mais d'électrons qui passent à des niveaux énergétiques supérieurs). Sans même mentionner le fait que ces niveaux d'énergie sont quantifiés, comment peut on alors expliquer que l'onde émise lors de la désexcitation conserve la direction originale ?

Je ne suis absolument pas d'accord.

L'énergie peut être absorbée par un atome au niveau de ses différents constituants en augmentant l'amplitude de leurs mouvements vibratoires, ainsi qu'au niveau de ses liaisons chimiques inter-atomiques, et aussi sous forme d'énergie potentielle en excitant les électrons. Je ne vois pas où est le problème.

Un photon unique contient par définition une énergie indivisible. Donc soit il la transmet en totalité (et il disparait), soit pas du tout. Si ça vous plait pas que je dise que le photon est 'absorbé', alors je vous laisse reformuler cette idée sans utiliser ce mot

Vous avez certainement en tête l'image d'un atome qui rayonne un photon dans toutes les directions. Donc avec perte d'information de la direction. C'est faux. L'énergie du photon est bien envoyée dans une direction précise, et pas dans toutes les directions à la fois.
Et il existe beaucoup de preuves indirectes de ce que j'affirme : par exemple essayez d'expliquer la réflexion d'un photon sur un miroir avec votre façon de voir les choses ?

[coussin]

Je ne suis absolument pas d'accord.

Bon ça c'est votre problème je dirais... Ce n'est pas nous qui avons ouvert ce fil
Vous admettez dans votre message #1 avoir lu que l'explication absorption/réémission était erronée, je confirme. Je vous invite donc à relire une fois de plus pourquoi.

Je ne sais pas si ça va servir à grand chose mais je peux vous diriger vers une bonne vidéo sur le sujet mais qui ne fait que répéter ce que un_copain et moi disons...
https://youtu.be/CUjt36SD3h8

[un_copain]

Si ça vous plait pas que je dise que le photon est 'absorbé'

Oui, je pense qu'on ne se comprend pas sur le terme "absorption".

En ce qui concerne la réflexion, c'est encore une fois une histoire de charges qui oscillent sous l'effet du champ EM incident (il existe des animations du principe de Huygens-Fresnel qui sont très pratiques pour visualiser), mais pas d'absorption là non plus

[coussin]

Je pense avoir saisi le souci.
Dans l'explication usuelle de la réfraction, le champ lumineux mets en mouvement les charges du matériau (cela est caractérisé par la susceptibilité electrique), ces charges en mouvement rayonnent un champ secondaire qui s'additionne au champ lumineux ; ce champ total se déplaçant moins vite que dans le vide.
Cette explication, en effet, n'est pas satisfaisante pour un photon unique... Pour mettre en mouvement les charges du matériau, il faut bien qu'il y ait un transfert d'énergie du champ lumineux vers les charges. Or, pour un photon unique c'est fatalement toute l'énergie de cet unique photon qui doit être transférée. Il n'y a alors plus de champ lumineux

Je n'ai pas d'explication. Au niveau du photon unique, il y a peut-être un phénomène du type oscillation de Rabi où l'énergie oscille de manière réversible entre le champ lumineux et les charges du matériau ?

[coussin]

Dit autrement, comme j'ai l'ai dit un photon dans un milieu transparent est un polariton. Celui-ci est une superposition entre le photon "nu" et les charges oscillantes du matériau. Se poser la question "où est l'énergie" d'une telle superposition d'état n'a pas une réponse simple... Comme n'importe quelle autre superposition d'état, on ne peut pas dire "l'énergie est dans le champ lumineux" ou "l'énergie est dans le champ secondaire".

[curiossss]

je peux vous diriger vers une bonne vidéo sur le sujet mais qui ne fait que répéter ce que un_copain et moi disons...
https://youtu.be/CUjt36SD3h8

Coussin, heureux que tu aies enfin saisi le problème que je soulevais car on entrait dans un dialogue de sourds.
Le lien que tu indiques est effectivement un des meilleurs traitant ce sujet. Je l'avais mis dans mes favoris.

Revenons à ce que j'ai dit. Je vais essayer de résumer et approfondir encore un peu :
Un photon ne peut pas perdre qu'une partie de son énergie (Loi de Planck). Soit il transmet toute son énergie et il disparaît (il est absorbé), soit il n'y a pas interaction.
Mais des expériences ont été faites qui prouvent qu'un simple photon peut traverser un milieu transparent et prouvent aussi que sa vitesse est ralentie et sa trajectoire déviée. C'est donc qu'il y a eu interaction entre le photon unique et le milieu. Donc il a forcément été absorbé. CQFD.
Et là on doit essayer de comprendre ce qui se passe.

L'expérience montre que le milieu transparent ayant absorbé à l'entrée un photon unique est capable de le restituer en sortie avec la même fréquence et avec la même direction de propagation. Ceci implique que l'information de la direction de propagation n'a pas été perdue. Exit donc l'idée d'un électron absorbant un photon pour remettre dans n'importe quelle direction.
Si on réfléchit en termes d'oscillations ce n'est pas étonnant car la direction d'une l'oscillation est toujours gardée. Mais comme un constituant de la maille des atomes ne vit pas sa vie indépendamment du reste de la maille cette information est rapidement répartie à l'ensemble du réseau. C'est ce qu'on appelle la polarisation du milieu : son mode d'oscillation a été dicté par des photons.

L'énergie du photon initial est transmise de proche en proche par le milieu transparent à une vitesse inférieure à c.
Autant il est facile de comprendre le ralentissement de la vitesse lorsqu'on additionne l'effet de multiples photons sur le milieu, en additionnant toutes les ondes secondaires reémises par le milieu, avec un petit retard, autant avec un photon unique cela devient incompréhensible.

D'où ma suggestion d'explication : Un photon unique ne peut se comporter comme un flux lumineux que si avant lui d'autres photons de même fréquence ont polarisé le milieu.
C'est ce milieu déjà polarisé qui va permettre au photon unique de se propager sans perte dans milieu et en ressortir sous forme de photon, avec la bonne direction.

On peut modéliser avec succès tout cela en tant qu'onde électromagnétique. Mais ce sont juste des maths qui rendent compte d'un comportement collectif du milieu transparent.
J'en déduis qu'il se passe exactement la même chose dans le vide qui est un terme réellement très mal choisi : c'est juste vide de matière.

Dans lien cité en amont on conteste avec raison l'idée d'un atome absorbant un photon, re émettant un autre qui serait absorbé à son tour et ainsi de suite. Explication : les photos reémis le seraient dans toutes les directions.
Mais ce raisonnement utilise l'image d'Épinal de particules vivant leur vie indépendamment les unes des autres, flottant dans l'espace juste à la bonne distance les unes des autres. Mais en réalité elles sont toutes dépendantes les unes des autres dans leurs mouvements, dans leurs vibrations, via les champs, et la rémission d'un photon n'est absolument pas faite au hasard (n'en déplaise à ceux qui voient le monde piloté par le hasard, opinion que je ne partage pas, comme une partie du monde scientifique).
S'ensuit l'explication connue que l'onde électromagnétique fait osciller les électrons du milieu transparent, qui vont générer une onde secondaire qui va se combiner avec le photon, etc... : mais pour un simple photon on a vu que c'est impossible : le photon ne peut pas faire juste osciller les électrons mais doit être absorbé puisqu'il ne peut pas céder seulement une partie de son énergie.

Une conclusion s'en suit : l'ensemble des oscillations du milieu EST ce qu'on modélise comme une onde électromagnétique. C'est valable pour un milieu transparent et pour le vide aussi.

Mais ce n'est pas fini. Comment le photon unique peut se reformer à la sortie du milieu transparent avec la même direction et la même fréquence, alors qu'il a été absorbé par ce même milieu en début de parcours ?
Là encore je ne vois qu'une seule explication : ce n'est que lorsque tout le milieu est polarisé que le photon peut l'emprunter sans être absorbé. Dans ce cas le photon suit un parcours en méandres dicté par le milieu polarisé, son système cristallin polarisé.
Il ressort donc tel qu'il est entré, mais son parcours ayant été rallongé c'est comme si sa vitesse en ligne droite avait diminué.
On en revient donc à ce que je disais : un photon unique ne peut traverser un milieu transparent que si d'autres photons avant lui on parfaitement polarisé le milieu (et il faut pas qu'il attende trop avant de passer sinon le milieu aura perdu sa polarisation : mon hypothèse pourrait être facilement vérifiée avec les dispositifs expérimentaux déjà utilisés, en faisant varier le délai entre l'envoi de photons uniques successifs. Pour des délais longs le milieu deviendrait non transparent car il absorberait à nouveau les photons)

Ca fait beaucoup de déductions à l'arrache, j'en conviens, elles peuvent être incomplètes ou fausses, mais si ça peut obliger à réfléchir c'est gagné.

J'ai encore en tête des points à essayer d'expliquer, chacun d'entre eux pouvant remettre en cause la totalité de mes petites déductions :
- pourquoi, lorsque l'angle d'attaque par rapport à la surface est en dessous d'un certain seuil, le rayon est totalement réfléchi (pas de rayon réfracté, 100% des photons sont réfléchis)
- la réflexion sur du métal poli (miroir)
- etc...

Pourquoi je m'évertue à couper les cheveux en 4 avec ces questions sur les photons : je pense qu'ils sont la porte d'entrée la plus facile pour essayer de mieux comprendre les fondements de toute la Physique.

[curiossss]

Dans mon message précédent je me posais en fin de discours la question de la réflexion de la lumière sur du métal poli (un miroir).
Une première explication me vient à l'esprit en suivant la même ligne de raisonnement : tous les photons sont interceptés par les électrons libres à la surface du métal. Ces électrons n'étant pas liés à la structure cristalline du métal ils ne lui transmettent pas l'énergie reçue des photons. Celle-ci serait intégralement restituée en réflexion, avec aucune composante réfractée.

Je me demandais aussi pourquoi sous un certain angle d'attaque les rayons sont totalement réfléchis : la raison pourrait être du même ordre : la partie de l'énergie transmise perpendiculairement à la surface est trop faible pour se propager dans les couches suivantes (en profondeur) du milieu et comme pour les miroir elle est intégralement retransmise sous forme d'onde réfléchie.

Reste encore à rentrer plus dans le détail, comment l'ensemble des oscillateurs des milieux se coordonnent pour arriver au résultat...? et pour cela les équations de la MQ sont nos amies

[stefjm]

Adaptation d'impédance?

[un_copain]

Dans mon message précédent je me posais en fin de discours la question de la réflexion de la lumière sur du métal poli (un miroir)

C'est effectivement une question de conductivité. Les charges libres de surface vont osciller, créer des courants qui vont compenser le champ électrique E. Ce dernier ne peut donc pas se propager dans le bulk. On parle d'épaisseur de peau. C'est d'ailleurs pourquoi ça n'est pas si facile d'obtenir un matériau conducteur et transparent (comme l'ITO).

Je me demandais aussi pourquoi sous un certain angle d'attaque les rayons sont totalement réfléchis

L'émission EM d'un dipôle oscillant n'est pas une sphère, mais plutôt en forme de donut (voir émission d'une antenne dipolaire). L'angle du rayon réfléchi par rapport à la normale est identique à l'angle d'incidence, mais les dipoles, eux, dépendent de l'angle d'incidence, et réémettent donc avec plus ou moins d'efficacité. C'est également une question de polarisation initiale (voir polarisation S et P, angle de Brewster).

Pour ce qui est de l'absorption, la direction

Pour ce qui est du photon unique, quand on parle de photon unique, je pense qu'il faut abandonner l'idée d'une explication "classique" et causale. Si on arrive à conceptualiser l'expérience de Young, qui concerne bien un photon unique et donc un quantum d'énergie. Qu'il s'agit pourtant d'une onde qui se propage, sans nécessairement que "l'énergie se coupe en deux, une partie passant par la fente de gauche, une autre par la fente de droite, et les deux pouvant alors créer des interférences au final, selon leur différence de marche ??"

Je pense qu'il est important, lorsque nous parlons de propagation, de ne pas parler de photon (qui est une particule), mais d'une onde EM. C'est vrai que je force un peu là dessus depuis le début du sujet, mais ça me paraît important . J'avais un prof qui me disait qu'une particule n'existe que lorsqu'elle interagit. Avant, c'est une onde (ce qui rejoint ce que raconte stejfm plus haut).

Cette vision ondulatoire rend les choses bien plus simple pour comprendre les interférences de Young, ou les interférences de la réfraction.

J'admets cependant que le sujet est épineux, je comprends que j'ai moi même des difficultés à l'expliquer clairement. Je vais essayer de me renseigner un peux plus pour éclaircir tout ça.

En tout cas, merci à vous pour ces échanges, c'est toujours un plaisir

[curiossss]

On est d'accord. Ca fait un moment que je n'envisage les particules que comme des ondes (dont j'ignore l'imbrication, elle doit être coton).

Mais dans mes commentaires je me base intégralement sur le quantum indivisible d'énergie (qui dépend de la fréquence). Soit cette notion est incomplète soit j'ai le droit de dire qu'un quantum indivisible d'énergie ne peut pas mettre en mouvement quoi que ce soit, qu'il soit une onde, un photon, une particule ou tout autre objet fantasmé qu'on lui attribue.

Le problème c'est qu'on ne voit vraiment que le bout de l'iceberg alors qu'on s'imagine travailler au niveau fondamental. Et avec les gros doigts boudinés de nos instruments de mesure et avec les gros doigts boudinés de notre imagination on n'arrive pas à bien se représenter comment fonctionne cette horlogerie.

Pour ce qui est des fentes de Young... bien entendu c'est dans les tuyaux, impossible de passer à côté. Ainsi que toutes les expériences mettant en jeu des particules imbriquées. Que du plaisir ! ^^

[curiossss]

... un quantum indivisible d'énergie ne peut pas mettre en mouvement quoi que ce soit...

Désolé, ma phrase était incomplète. Je voulais bien sûr dire :
... un quantum indivisible d'énergie ne peut pas mettre en mouvement quoi que ce soit sans être totalement absorbé...

[coussin]

Non, je ne pense pas que cela soit correct. On peut avoir une diffusion élastique non résonante, de type diffusion de Rayleigh.
Par exemple un photon incident (idéalement une onde plane) sur un atome et diffusé en onde sphérique (en fait selon un diagramme de rayonnement dipolaire). Et ce photon peut être complètement hors resonance et ne peut donc pas être absorbé par l'atome.

[curiossss]

Le problème avec une diffusion élastique, résonnante ou pas, c'est qu'à un certain moment il faut comprimer le 'ressort' (puisqu'elle est élastique), et pour ça il faut fournir de l'énergie, qu'un photon unique ne peut pas fournir sans disparaître (absorbé). Donc la déduction est que l'énergie pour 'tendre le ressort' a été donnée par un autre photon auparavant.
Autre hypothèse : le concept de quantum d'énergie indivisible est faux, et cela remettrait en cause toute la physique quantique, et donc il faudrait démontrer pourquoi les déductions qui ont abouti au quantum étaient fausses.

Ceci dit j'ai du mal à croire que lorsqu'on a fait les expériences avec les photons uniques on n'ait pas pensé à regarder ce qui se passerait à différentes cadences d'envoi des photons uniques. Donc si mon hypothèse était vraie je pense qu'on l'aurait déjà vérifiée et déduit ce que j'ai dit plus haut.
Donc probablement qu'un photon unique se comporte à l'identique même si on attend des heures entre chaque envoi :-/

Il semblerait qu'on soit devant une impasse. Le photon nous cache encore quelque-chose.

[Jhonny2]

De ma part je pense pas que la vitesse de la lumière puisse changer après sa sortie du milieu transparent. Je m'explique.
La vitesse de la lumière dans un milieu dépend de l'indice absolue de réfraction de ce milieu car on a n=C/v=>v=>C/n(où n est l'indice de réfraction de ce milieu ,C: vitesse de la lumière dans le vide et v vitesse dans ce milieu)
Et étant donné que C/v>ou=1 alors v <ou= c donc la vitesse de la lumière peut soit rester constant dans ce milieu ou ralentir mais néanmoins pour qu'il reste constant dans ce milieu son indice de réfraction doit être =1 comme tel est le cas avec l'air (raison pour laquelle la vitesse de la lumière dans le vide est égale à celle dans l'air) donné que l'indice de réfraction de l'air est 1 alors la lumière ne saurait d'après moi changer de vitesse après sa sortie du diamant (peut-être dans le diamant oui mais pas dans l'air)

[curiossss]

je pense pas que la vitesse de la lumière puisse changer après sa sortie du milieu transparent.

Vouloir comprendre par le détail le comment du processus est aussi mon ambition, mais pour ce qui est du résultat on l'a déjà : on constate que la vitesse de la lumière ne dépend pas de son histoire passée, mais seulement du milieu dans lequel elle se propage.

Si la lumière déterminait sa vitesse en fonction des milieux transparents l'ayant ralentie auparavant alors on assisterait à une collection de vitesses différentes de la lumière, ce qui n'est pas le cas : dans le vide on mesure toujours la même vitesse, dans l'air on mesure toujours la même vitesse, dans l'eau on mesure toujours la même vitesse, etc.

[Jhonny2]

Si la lumière déterminait sa vitesse en fonction des milieux transparents l'ayant ralentie auparavant alors on assisterait à une collection de vitesses différentes de la lumière, ce qui n'est pas le cas : dans le vide on mesure toujours la même vitesse, dans l'air on mesure toujours la même vitesse, dans l'eau on mesure toujours la même vitesse, etc.

Absolument.vous avez absolument raison , qui sais le nombre de milieu que traverse la lumière avant d'atteindre notre atmosphère.
Si c'était vrai que la vitesse de la lumière subissait une modification alors la vitesse de la lumière devait être différent pour un même milieu ce qui n'est pas le cas on mesure la vitesse de la lumière la même pour un même milieu tout dépend selon moi de lindice de réfraction de ce milieu là
Salutations

[un_copain]

tout dépend selon moi de lindice de réfraction de ce milieu là

oui c'est bien ça

j'ai du mal à cerner ce qui pose problème du coup

[Deedee81]

Salut,

qui sais le nombre de milieu que traverse la lumière avant d'atteindre notre atmosphère.

En général on le sait et c'est même très utile (l'absorption de certaines longueurs d'onde donne un spectre très caractéristique pour l'étude des atmosphères stellaires, planétaires ou les nuages de de gaz interstellaires ou intergalactiques).

j'ai du mal à cerner ce qui pose problème du coup

De ce que j'ai compris, il n'y a plus de problème justement maintenant

Je ne faisais que passer

[Sethy]

Le problème avec une diffusion élastique, résonnante ou pas, c'est qu'à un certain moment il faut comprimer le 'ressort' (puisqu'elle est élastique), et pour ça il faut fournir de l'énergie, qu'un photon unique ne peut pas fournir sans disparaître (absorbé). Donc la déduction est que l'énergie pour 'tendre le ressort' a été donnée par un autre photon auparavant.

Pour répondre, je vais prendre un autre exemple, celui de l'électron capturé dans le cortège électronique d'un atome.

En physique "classique", c'est clair. Une charge en mouvement dans un champ électrique rayonne et perd de l'énergie. Or, dans le cas de l'atome, cela se passe différemment. Dans le cas de l'atome, il y a des charges (les électrons), un champ électrique (provoqué par les protons du noyau), ... et pourtant pas de rayonnement.

Ici, tu présentes comme une certitude l'idée que l'analogie "classique" du ressort doit être la base du raisonnement. En es-tu certain ?