Etonnante Tache de Fresnel

[ecolami]

Bonjour
Dans certaines conditions une sphère polie opaque semble transparente comme expliqué sur cette page https://fr.wikipedia.org/wiki/Tache_de_Fresnel
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[gts2]

Bonjour,

Transparente est un grand mot : il y a une tache au centre de l'ombre.

[titijoy3]

intéressant, y a t'il des applications pratiques ?

[Deedee81]

Salut,

Assez peu, par exemple : https://fr.wikipedia.org/wiki/Tache_...s_applications

[A voir en vidéo sur Futura]

[WizardOfLinn]

Et ça marche même avec des particules matérielles. C'est bien prédit par la MQ, mais ça reste impressionnant.
Il doit quand même y avoir un intérêt pour que ce soit un sujet de recherche avec des grosses molécules.

[ecolami]

Bonjour,

Il y a une video https://www.youtube.com/watch?v=TM9alPcOMcU

[curiossss]

Ca marche aussi pour une sphère non métallique ?

[pm42]

Dans certaines conditions une sphère polie opaque semble transparente comme expliqué sur cette page

J'ai du rater un truc. Où est il question d'une sphère polie opaque et comment semble t'elle transparente ?
Ce que j'ai lu fait référence à un corps circulaire, pas une sphère polie. Et pas vraiment à de la transparence comme gts2 l'a fait remarqué.

[titijoy3]

il est question d'un corps sphérique ou discoïde opaque, pas d'une sphère transparente,

l'illusion de transparence est due à la tache lumineuse qu'on constate au centre de l'ombre portée

[pm42]

l'illusion de transparence est due à la tache lumineuse qu'on constate au centre de l'ombre portée

Il me semble difficile de catégoriser la figure obtenue avec la tâche au centre quand on a un rayon cohérent comme de la transparence.

[curiossss]

J'ai du rater un truc.

Il faut regarder la vidéo du lien fourni par ecolami #6

A la minute 7:05, en regardant par le trou derrière l'écran on ne voit par la sphère mais on voit le rayon laser qui provient de derrière elle : c'est comme si le rayon la traversait.

[pm42]

Il faut regarder la vidéo du lien fourni par ecolami #6

Merci pour l'info. C'est vrai que je considère que la vie est trop courte pour regarder les vidéos fournies en lien (surtout que Ted Lasso saison 3 épisode 1 vient de sortir )

[Deedee81]

Salut,

La vidéo est intéressante. Et c'est vrai que je n'aime pas trop les vidéos pour la raison invoquée mais là j'avais fait une exception

J'ai failli préciser aussi qu'une des applications de la tache de Fresnel est https://en.wikipedia.org/wiki/Arago_telescope
la tache étant l'image de la source (enfin, avec l'optique qu'il faut).
(image peut-être déformée ??? je ne sais pas, je ne connaissais pas)
Et donc effectivement on peut "voir derrière" et ça peut faire illusion.

Bon, en tant qu'illusion ça fait un peu gadget mais c'est sympa

[curiossss]

Et justement je me demandais s'il faut que la sphère soit métallique (donc avec des électrons libres en surface) ou pas. Et donc avoir une idée de quelle manière elle participe au phénomène...

[Deedee81]

Non, elle ne doit pas être métallique (sauf pour expérience amusante où on se sert aussi des reflets). C'est un phénomène de diffraction, indépendant de la nature de la surface, et la tâche de Fresnel se forme dans tous les cas. Et de plus même pas besoin d'une sphère, un disque fait ça aussi. Et même une digue percée à l'arrivée de vagues.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Diffraction

[curiossss]

Ok Merci.

Mais tu devines la question suivante : absolument rien ne change lorsque la surface est métallique ? ^^ (en fait c'est un peu étonnant que rien ne change mais bon, si c'est le cas...)

[Deedee81]

Salut,

Mais tu devines la question suivante : quelque chose change lorsque la surface est métallique ? ^^ (en fait c'est un peu étonnant que rien ne change mais bon, si c'est le cas...)

A priori non (*) : ce qui n'a rien de si étonnant quand on connait le phénomène de diffraction, regarde une vague arrivant sur un gros poteau dans l'eau, cela provoque des vagues secondaires qui sont exactement ça : de la diffraction. Et ça ne dépend pas de la nature du poteau : bois, béton, plastique... C'est un phénomène purement ondulatoire due à la propagation des ondes et la nature de la surface de joue pas. Toutefois le métal étant réfléchissant, on a des effets de réflexion qui se superposent à la diffraction et c'est assez joli (mais la lumière concernée ne vient pas du tout de la même direction au départ, évidemment, ce n'est pas du tout "dévié" de la même manière)

(*) n'ayant que peu "joué" avec la diffraction, et il y a 35 ans, une petite confirmation serait de bon aloi

[curiossss]

Il y a une friction entre les molécules de la vague d'eau et celles du poteau, et entre elles aussi. Obtenir absolument le même comportement entre des ondes électromagnétiques et des surfaces solides n'est à priori pas évident. C'est une vague oui mais les composants ne sont pas les mêmes ^^

Mais bon entre un photon absorbé puis re-émis en gardant sa quantité de mouvement, et une molécule d'eau qui rebondit contre une surface solide et gardant aussi sa quantité de mouvement, il y a l'essentiel et le reste doit se jouer dans les détails.

Dommage, c'est quand on détecte des différences qu'il y a des choses intéressantes à chercher. Mais une absence de différences est aussi une information

[Deedee81]

Il y a une friction entre les molécules de la vague d'eau et celles du poteau, et entre elles aussi. Obtenir absolument le même comportement entre des ondes électromagnétiques et des surfaces solides n'est à priori pas évident. C'est une vague oui mais les composants ne sont pas les mêmes ^^

Pour le coup la friction est quand même négligeable dans ce phénomène.

Mais une absence de différences est aussi une information

C'est très juste ça

[WizardOfLinn]

Salut,



A priori non (*) : ce qui n'a rien de si étonnant quand on connait le phénomène de diffraction, regarde une vague arrivant sur un gros poteau dans l'eau, cela provoque des vagues secondaires qui sont exactement ça : de la diffraction. Et ça ne dépend pas de la nature du poteau : bois, béton, plastique... C'est un phénomène purement ondulatoire due à la propagation des ondes et la nature de la surface de joue pas. Toutefois le métal étant réfléchissant, on a des effets de réflexion qui se superposent à la diffraction et c'est assez joli (mais la lumière concernée ne vient pas du tout de la même direction au départ, évidemment, ce n'est pas du tout "dévié" de la même manière)

(*) n'ayant que peu "joué" avec la diffraction, et il y a 35 ans, une petite confirmation serait de bon aloi

En toute rigueur, il y a bien une dépendance, le diaphragme définit des conditions aux limites des équations électromagnétiques. Les formes habituelles de l'intégrale de diffraction supposent un obstacle parfaitement absorbant. Si le diaphragme est métallique, ce n'est pas le cas. Ce type de problème a été traité au début du 20ème siècle dans certains cas (diffraction par un demi-plan conducteur, par exemple, traité par Sommerfeld).
Maintenant, en champ suffisamment lointain, c'est probablement assez négligeable ici (?).

[Deedee81]

Salut,

D'accord WizzardOfLinn, merci. Les calculs doivent pas être piqués des vers !

[WizardOfLinn]

En effet .La diffraction par un demi-plan conducteur est traitée dans le "Principles of optics", Born&Wolf, théorie rigoureuse de la diffraction. Avec la dépendance en fonction de l'incidence et de la polarisation, il y en a pour une bonne vingtaine de pages de calculs

[ThM55]

Remarque orthographique: la tâche de Fresnel était de réaliser l'expérience, la tache de Fresnel en était le résultat.