Bonjour à tous,
- Au niveau quantique, et photonique, comment explique-t-on la loi : n1 sin(i) = n2 sin(r) ?
- Le photon réfléchi est-il le même que le photon incident ou bien est-ce le résultat d'une annihilation-réémission ?
Chatgpt :
- fait référence au chemin de moindre action de Feynmann pour le cas 1
- mais dit que ce n'est ni l'un ni l'autre. Et je n'a rien compris à ce qu'il disait ensuite.
Merci
Salut ,
Pour la 2 ème question , il semble que l'on ne sache pas répondre :
Point de vue quantique*: Sur les forums de physique, les avis divergent quant à savoir s’il s’agit strictement de la «même» particule. Certaines discussions suggèrent que les électrons du miroir absorbent et réémettent brièvement l’énergie, tandis que d’autres considèrent le photon comme un événement quantique unique et continu qui change de direction.
Par contre , pour les propriétés , pas de problème :
Quel que soit le mécanisme microscopique exact, la lumière sortante conserve exactement les mêmes caractéristiques de couleur, de phase et d'énergie que la lumière entrante d'origine.
Celui qui accroît son savoir , accroît sa souffrance . L'Ecclésiaste 1-18
Bonjour,
Les Autres, qui annoncent :
Il disent que le photon a une direction ?Envoyé par XK150
Puisque cette direction n'est pas une propriété du photon, c'est quoi et défini comment ?Par contre , pour les propriétés...
Merci.
En mécanique quantique, dans ce cas en électrodynamique quantique, on a deux états quantiques: l'état de départ avec un photon incident possédant une certaine impulsion (quantité de mouvement) et un électron libre dans le métal, au repos; et l'état final, l'électron et le photon qui émergent avec une certaine impulsion pour chacun. La physique quantique donne une formule qui permet de calculer la probabilité pour que tel état initial donne tel état final. C'est tout, elle ne décrit pas un mécanisme interne précis. La question du mécanisme précis n'a pas vraiment de sens en mécanique quantique. C'est probablement la raison pour laquelle la réponse à la deuxième question est parfois ambiguë. La formule donnera les lois de la réflexion de l'optique géométrique dans la limite semi-classique à partir des probabilités des résultats possibles: pour des photons visibles incidents sur une surface métallique, à faible énergie (photon visible), à grandes distance (pas dans le réseau métallique), la loi la plus probable est la loi classique.
Cependant, dans le cas élémentaire d'une diffusion photon-électron, par exemple l'effet Compton, la formule donnée par la physique quantique est extrêmement compliquée, on ne sait pas la calculer exactement et on doit avoir recours à une méthode d'approximations. On a alors une superposition (une somme) de processus. Chaque terme est représenté par un diagramme de Feynman qui en fait est l'encodage d'une d'un terme dans le développement en série de la formule. Et pour l'interaction électron-photon, il n'y a qu'une possibilité, un sommet à trois branches: une branche photon et deux branches électron. Comme ceci (trop paresseux pour les dessiner, je référence des diagrammes sur Wikipedia):
https://commons.wikimedia.org/wiki/F...its_photon.svg
Ce diagramme montre un électron qui émet un photon, mais il en existe aussi un qui correspond à l'absorption d'un photon. On doit combiner ces diagrammes en les ordonnant selon le nombre de sommets. A chacun correspond un calcul à effectuer, calcul qui devient vite difficile à effectuer "à la main". Pour le processus de diffusion que j'ai décrit plus haut, le premier diagramme, qui en principe est la contribution dominante à l'amplitude de probabilité, il a deux sommets en succession: d'abord le photon est absorbé et sur un deuxième sommet il est réémis. Comme ceci. Contrairement au précédent, dans ce diagramme le temps va de gauche à droite.
https://upload.wikimedia.org/wikiped...tent=thumbnail
Mais ce serait une erreur de croire que ceci décrit un mécanisme microscopique. D'ailleurs on doit additionner à ce diagramme un autre:
https://upload.wikimedia.org/wikiped...tent=thumbnail
Ici on voit que le photon final est émis avant que le photon initial ne soit absorbé! C'est important de considérer aussi ce diagramme, si on l'oublie le résultat est faux. De plus, on doit en principe ajouter une infinité de diagrammes avec plusieurs sommets et des boucles. Cela montre bien qu'on ne doit pas les interpréter comme des mécanismes individuels, comme une "réalité microscopique".
Dans le cas du miroir avec des photons de basse énergie, il est superflu de faire le calcul de l'effet Compton, je ne l'ai mentionné que pour expliquer pourquoi il est difficile de répondre à la deuxième question. Mais c'est en principe toujours soumis aux lois quantique, si on modélise les électrons du métal comme des électrons libres. Je suppose toutefois qu'il faut aussi tenir compte de leur interaction avec le réseau cristallin du métal. Inutile d'entrer dans tous ces détails.
Dernière modification par ThM55 ; 06/08/2026 à 15h37.
