diffraction et diffusion Mie et Rayleigh

[cosmoff]

Bonjour à tous,

la formule de diffraction donne donc si R est suffisamment grand devant lambda alors il n'y a pas diffraction et on peut utiliser les lois de l'optique géométrique et expliquer pourquoi les nuages sont blancs (succession de phénomène de réfraction et réflexion dans une goute d'eau créant un effet de diffusion ). Ca c'est la diffusion Mie ?

mais si je considère maintenant R tres petit devant lambda alors j 'ai des phénomènes de diffraction. mais en reprenant la formule on remarque que la couleur rouge est plus diffracté que la couleur bleu ce qui est contradictoire avec ce qu'on voit (le ciel est bleu).

Donc qu'est ce qui ne va pas dans tout ce que je raconte.

merci d'avance pour votre aide
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[gts2]

Bonjour,

Pour ce qui est du ciel bleu, c'est de la diffusion moléculaire donc très loin de la diffraction.

[cosmoff]

merci gts2 pour ta reponse.

mais ce que je dis dans mon message a du sens ?

Pour comprendre le ciel bleu on ne peut pas utiliser les lois de la diffraction mais il faut utiliser les lois de l' électromagnétisme ?

[coussin]

La diffusion de Mie est la théorie la plus générale possible, théoriquement valable pour tout R (par rapport à lambda).
La couleur bleue du ciel c'est de la diffusion de Rayleigh qui est valable quand R<<lambda.
L'optique géométrique est l'autre extrême R>>lambda.

La frontière entre ces régimes est le nombre de multipoles à prendre en compte : nombre "infini" de multipoles pour obtenir des directions de réflexions parfaitement bien définies (c'est l'optique géométrique et l'émergence des "rayons"), peu de multipoles dans le cas de la diffusion de Rayleigh (seule le dipole, parfois la quadrupole, suffisent mais alors l'onde diffusée n'a pas de direction bien définie ; c'est typiquement diffusé en onde sphérique).

[A voir en vidéo sur Futura]

[gts2]

Ce n'est pas vraiment un problème de lois d'électromagnétisme ou non, on peut retrouver l'interprétation de Fresnel à partir de Maxwell : cf. relation de Kirchoff (par ex. femto-physique... diffraction-de-fresnel

Le problème est que la diffraction concerne le passage d'une onde à travers une ouverture (la matière n'intervient qu'en tant que bord de l'ouverture) alors que dans la diffusion de Rayleigh c'est la matière excitée qui rayonne.

[coussin]

Effectivement, il y a confusion entre diffraction et diffusion...
La formule donnée thêta=lambda/R est l'angle de diffraction typique par une ouverture de rayon R.
La diffusion de Mie est la diffusion par une particule sphérique de rayon R.

Peut-être le principe de Babinet peut relier les 2 ?

[cosmoff]

merci pour vos reponses,

Le problème est que la diffraction concerne le passage d'une onde à travers une ouverture (la matière n'intervient qu'en tant que bord de l'ouverture) alors que dans la diffusion de Rayleigh c'est la matière excitée qui rayonne.

oui c'est vrai, mais pourtant on dit bien que quand R>>lambda on peut utiliser les lois de l'optique géométrique pourtant l'onde ne passe pas a travers une ouverture dans ce cas la.

[coussin]

oui c'est vrai, mais pourtant on dit bien que quand R>>lambda on peut utiliser les lois de l'optique géométrique pourtant l'onde ne passe pas a travers une ouverture dans ce cas la.

Je ne comprends pas ce que vous dites...
R>>lambda, c'est par exemple la lumière du soleil qui passe à travers une fenêtre...

[gts2]

on dit bien que quand R>>lambda on peut utiliser les lois de l'optique géométrique pourtant l'onde ne passe pas à travers une ouverture dans ce cas là.

Ben, si justement.

[cosmoff]

est ce qu'on peut dire qu'il y a un phénomene de diffraction quand la lumiere rencontre les molécules de l'air ?

[gts2]

On appelle diffusion le phénomène résultant de l'interaction des molécules d'air avec un rayonnement lumineux, pas diffraction.