onde EM associée à un photon émis

[Christian Arnaud]

juste pour info : le document signalé par M@ch3 dans la discussion voisine et dont les animations ne pouvaient être visualisées , peut être vu ici :https://www.chemedx.org/jce-journal-...ed-or-absorbed avec deux animations directement activables sur les transitions (2s-> 1s) et (2p-> 1s) ; bonnes visus
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[Deedee81]

Salut,

Joliiiiii. J'avais déjà vu un calcul "approché et grossier" il y a quelques décennies (calcul de cette transition, très difficile à calculer). Mais là, avec les orbitales, c'est absolument superbe.

Merci du bon lien Christian.

[Christian Arnaud]

pas de quoi , pour une fois que je peux apporter quelquechose à mon tour ce qui me surprend un peu c'est " these transitions would exhibit ~10^6-10^7 oscillations during their transition period." (juste au dessus de la figure 7 ) , qui signifie, pour une radiation dans le visible de l'orde de 10^14 Hz, une durée d'oscillation entre 10^(-8) et 10^(-7) secondes (soit de 10 ns à 100 ns), ce qui me parait trop long a priori, mais d'un autre côté le rendrait observable A moins que je ne fasse une grossière erreur de calcul

[Deedee81]

Salut,

Non, pas d'erreur, faut juste pas confondre fréquence/période du photon émit et durée d'émission. Y a pas de raison qu'ils soient proches.

[Christian Arnaud]

Salut,

Non, pas d'erreur, faut juste pas confondre fréquence/période du photon émit et durée d'émission. Y a pas de raison qu'ils soient proches.

Bin, si la fréquence d'oscillation est d'environ 10^14 Hz , j'ai 10^14 oscillations dans une seconde ; comme ici on précise que le nombre total d'oscillations est de 10^6 à 10^7 , ça représente (10^6 ou 10^7)/10^14 fraction de seconde , donc 10^(-8 ) à 10^(-7) secondes en durée, non ? (l'année prochaine, c'est promis, je me mets au Latex

[gts2]

Bonjour,

La durée de vie usuelle est de l'ordre de qqs ns, comme ici la raie est interdite, on peut supposer qu'elle est un peu plus grande, ce qui est cohérent avec qqs 10 ns.

[coussin]

10 ns est une durée de vie typique d'une transition dipolaire électrique autorisée. C'est la durée typique de 2p-1s.
La durée de vie d'une transition interdite peut être bien plus longue : la durée de vie de l'état métastable de l'hélium, doublement interdit en termes de spin et règles de sélection EM, est d'un quart d'heure !

[gts2]

Après relecture du lien la figure 7 concerne 2p-1s (et non 2s-1s) donc entre 10 et 100 ns, c'est tout à fait cohérent.

[Christian Arnaud]

Après relecture du lien la figure 7 concerne 2p-1s (et non 2s-1s) donc entre 10 et 100 ns, c'est tout à fait cohérent.

merci de confirmer mon petit calcul élémentaire

[Christian Arnaud]

Ces images sont quand même plus parlantes qu'un Hamiltonien, une fonction d'onde ou un espace de Hilbert ou de Fock, non ?

(Bien qu'il semble nécessaire d'avoir les deux, d'accord )

Et avec les pulses attosecondes de nos prix Nobel, on va sans doute y voir encore plus clair

Bon week-end

[Christian Arnaud]

et, dans lemême genre , mais principalement en allemand :http://www.mikomma.de/fh/hydrod/emission/emission.htm , avec à la fin un peu de vibrations de membranes style wiki pour les orbitales

[Christian Arnaud]

Pour les fainéants j'ai fait un peu de traduction google sur la partie : "Transformée de Fourier" .... animation de l'émission spontanée" dans la pièce jointe.

Par contre, je suis un peu étonné de la radiation quasi linéaire dans l'animation au lieu de la coquille de tore du modèle dipole rayonnant... Pourtant ce Docteur allemand a l'air sérieux, non ?

[Deedee81]

Salut,

Pourtant ce Docteur allemand a l'air sérieux, non ?

En parcourant en diagonale (et en lisant ta partie traduite ) ça m'a l'air très sérieux et bien foutu oui.

En tout cas c'est superbe v.s. ce que j'avais vu il y a une quarantaine d'année (pas d'animation et juste le calcul et un graphe de l'évolution du rayon moyen de l'orbitale).

Par contre, je suis un peu étonné de la radiation quasi linéaire dans l'animation au lieu de la coquille de tore du modèle dipole rayonnant...

M'a fallu un moment pour tilter, tu parles de la dernière animation.

Oui, autant les animations de l'évolution des fonctions d'onde sont très bien foutues et images des calculs, autant cette partie de cette animation m'a l'air plus schématique qu'autre chose. Mais j'imagine bien que c'est difficile à représenter vu la complexité de l'émission (qui n'est pas linéaire ni parfaitement sphérique sauf peut-être pour certaines transitions et encore 2s->1s est je crois une transition "interdite", à vérifier, il y a la polarisation et tout). Les graphes qui suivent eux me semble irréprochables.

[Christian Arnaud]

autant cette partie de cette animation m'a l'air plus schématique qu'autre chose. Mais j'imagine bien que c'est difficile à représenter vu la complexité de l'émission

Oui, ça aurait été trop compliqué de représenter les portions d'ondes sphériques et sans doute peu lisible (elles se seraient recouvertes les unes les autres).... Du coup :
1) Y-a-t-il un processus naturel qui produit une onde linéaire ressemblant au chapelet de l'animation simplifiée ?
2) Quand Albanxiii et Thm55 aux posts 13 et 14 parlent de sommer une assemblée de photons pour obtenir l'onde EM, on somme quoi au niveau de l'équation de sommation, en termes mathématiques ?

[Deedee81]

1) Y-a-t-il un processus naturel qui produit une onde linéaire ressemblant au chapelet de l'animation simplifiée ?

L'émission laser (qui peut être naturelle même si la création de ce type d'ondes est surtout artificiel)
et les "chapelets" les fronts d'onde.

Dans les transitions atomiques je ne sais pas. Je sais qu'il peut y avoir des directions privilégiées mais vraiment linéaire (ou presque) je ne vois pas.

2) Quand Albanxiii et Thm55 aux posts 13 et 14 parlent de sommer une assemblée de photons pour obtenir l'onde EM, on somme quoi au niveau de l'équation de sommation, en termes mathématiques ?

Ca dépend de ce qu'on veut obtenir
Si c'est une assemblée de photons quelconques pour trouver (avec approximations appropriées) l'onde EM classique, c'est loin d'être simple.
De mémoire Tanoudji utilisait le développement multipolaire.
Mais faudrait trouver les références pour ça (en général c'est plutôt dans l'autre sens qu'on fait ça, on quantifie et touti quanti)

[coussin]

Quand un atome absorbe un photon, on s'amuse rarement à lui envoyer une onde sphérique convergente

Il y a eu des expériences en ce sens. C'était pour vérifier la symétrie de renversement du temps : tu envoies une onde sphérique convergente sur un atome, est-ce qu'il ré-émet dans une direction privilégiée (puisque le processus inverse existe et est évidemment observé...)
Ce genre d'expérience sur les processus symétriques par renversement du temps sont faites habituellement avec des ondes acoustiques, c'est plus facile

[coussin]

C'est ce genre de papier : https://arxiv.org/abs/1411.7287
Un atome unique piégé au point focal d'un miroir parabolique. L'idée étant que si on envoie sur cet atome un paquet d'onde "time-reversed" du paquet d'onde émis par cet atome par émission spontanée, on devrait avoir un couplage "parfait", de 1.

[Deedee81]

A c'est sympathique comme expérience Je ne savais pas que cela avait été fait. Merci coussin

[Christian Arnaud]

Finalement, en conclusion de ce fil, et pour finir sur une pointe d'humour :
puisque la désexcitation d'un atome s'effectue via une oscillation de l'électron, je proposerais bien qu'on arrête de parler de saut quantique à propos de ces changements d'énergie atomique, mais plutôt , par exemple de "transition énergétique atomique" ; est-ce que ça n'enlèverait pas une petite épine du pied à l'interprétation de Copenhague ?

[Christian Arnaud]

Un point de détail concernant le premier papier : https://www.chemedx.org/jce-journal-...ed-or-absorbed
Dans le texte introductif il n'est question que de l'équation de Shrödinger, mais pour les animations à la fin sur l'hydrogène on parle de densité de charge pour les animations graphiques. Est-ce à dire :
1) que Klein-Gordon (ou Dirac ) a remplacé Shrödinger dans les calculs (mais ce n'est pas mentionné)?
2) la notion de densité de charge a simplement pris la place de celle de densité de probabilité de présence (sans le préciser non plus) ?

[gts2]

Bonjour,

Si p(M) est la densité de probabilité de présence, la charge d'un électron étant e, e.p(M) est la densité de charge au sens probabiliste, donc c'est la même chose à un coefficient près.

[Christian Arnaud]

donc c'est la même chose à un coefficient près.

Ok, merci

[Nicophil]

Bonjour,

je proposerais bien qu'on arrête de parler de saut quantique ; est-ce que ça n'enlèverait pas une petite épine du pied à l'interprétation de Copenhague ?

Quelle épine ?