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TIPE : impulsion lumineuse plus rapide que "c" avec des câbles coaxiaux



  1. #1
    Diy

    TIPE : impulsion lumineuse plus rapide que "c" avec des câbles coaxiaux


    ------

    Bonjour à tous,
    Je fais mon TIPE sur la lumière et plus précisément sur le fait que des impulsions lumineuses peuvent aller plus vite que c.
    Source : http://www.umoncton.ca/sciences/phys...arecherche.pdf
    Extraits : "Lorsque plusieurs segments
    d’impédance alternante -de câbles coaxiaux- sont raccordés
    à la suite les uns des autres, les
    parties réfléchies et transmises du signal
    interfèrent l’une avec l’autre de la même manière que la
    lumière dans un cristal photonique. Nous avons calculé
    que, théoriquement, cela peut mener à des vitesses de
    groupe
    supérieures à c [10].
    Pour tester cette hypothèse, nous avons étudié la propagation
    d’impulsions électriques dans un câble coaxial de plus de
    150 mètres de long, fabriqué par l’alternance de deux types
    de câbles, de même longueur (environ 5 mètres) mais d’impédance
    différente
    . Pour des segments de cette longueur, la bande interdite est située autour de 10 mégahertz (la longueur
    d’onde est de 30 mètres). L’entrée et la sortie du câble
    étaient reliées à un même oscilloscope, ce qui permettait de
    mesurer facilement l’écart temporel entre les sommets de
    l’impulsion d’entrée et celle de sortie [fig. 2]. En accord avec
    nos prédictions théoriques, l’enveloppe du signal se propage
    jusqu’à trois fois la vitesse de la lumière [11] !

    Sur cette page, une expérience est proposée. Néanmoins le protocole n'est pas très clair. J'aurais quelques questions à vous poser :
    _Quel type de générateur a été utilisé ? Au lycée, nous avons un générateur d'impulsion qui peut aller jusqu'à 10MHz mais mon prof m'a dit que ça risque d'être juste (je ne vois pas pourquoi).
    _Quelles impédances ont été utilisées ? Apparemment, sur Internet, les cables (qu'on peut acheter) de 5m ont des impédances de 50 ou 75 Ohms...
    _Est-ce que quelqu'un aurait l'idée des grandes lignes de l'étude théorique cachée derrière cette expérience ? Je ne vois pas comment montrer qu'un signal réfléchi un grand nombre de fois dans deux types de câbles coaxiaux ressort plus rapide qu'il n'est entré...
    _Et enfin, selon vous, combien coûterait une telle expérience ? Le chercheur dit que c'est "à la portée de tout un chacun"...

    Merci d'avance pour vos réponses,
    Cordialement,
    Diy

    -----

  2. #2
    deep_turtle

    Re : TIPE : impulsion lumineuse plus rapide que "c" avec des câbles coaxiaux

    Est-ce que quelqu'un aurait l'idée des grandes lignes de l'étude théorique cachée derrière cette expérience ? Je ne vois pas comment montrer qu'un signal réfléchi un grand nombre de fois dans deux types de câbles coaxiaux ressort plus rapide qu'il n'est entré...
    Bonne question en effet. Le truc, c'est que dans certaines situations, la vitesse de groupe ne représente pas la vitesse à laquelle se propage l'information. Le signal ne ressort pas plus vite qu'il n'est rentré.

    pour te donner une analogie bête, imagine que le signal a la forme d'un chameau (2 bosses donc) qui démarre avec une bosse minuscule à l'avant et une autre immense à l'arrière. Imagine que quand le chameau avance à la vitesse v, la bosse de devant grandisse et celle de derrière diminue, si bien qu'à l'arrivée c'est celle de devant qui est immense. Le gars qui regarde le chameau au début et à la fin pourra penser qu'il s'agit d'un dromadaire (1 bosse donc) qui s'est déplacé plus vite que v !

    C'est un peu la même chose dans la situation qui t'intéresse. C'est peut-être plus simple à faire avec des cables qu'avec des chameaux...
    « D'avoir rejeté le néant, j'ai découvert le vide» -- Yves Klein

  3. #3
    Diy

    Re : TIPE : impulsion lumineuse plus rapide que "c" avec des câbles coaxiaux

    Donc c'est la vitesse de groupe qui va trois fois plus vite que c ?
    Si oui, aurais-tu une piste pour que je puisse "mathématiser" le phénomène ?

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