expérience à deux trous

rappel et historique :

bon ben voilà, ce sujet fut créer par moi il y a quelques temps. Petit à petit à petit je sentais venir mon égarement... pris de panique... j'ai tout lourdé aux oubliettes !!! boulette dirons certains, peut être

Bref, donc, pour rappel (ce que je me souviens avoir mis)

La question de départ est :

"pourquoi le faisceau de particule reste "droit" jusqu'à la fente, puis "diffracte" ?"

(diffracte : les particules, SI elles observaient les lois de la physique classique (en secondaire, on représentait les e- par des billes) ne pourraient, de fait, pas suivre une trajectoire "droite" pour aller du premier trou, puis s'engouffrer le trou 1 ou 2 et enfin, finir s'écraser sur l'écran final ! Par analogie à la diffraction de la lumière, je n'ai put trouver que ce mot là !)

la question subsidiaire :

"et si on avait pris autre chose que des e- pour le faisceau principal et des photons pour "la source" située entre l'écran et la plaques au deux trous ?" (par exemple, une source principale de protons et une source "secondaire" d'e-, ou encore mieux, la source principale et secondaire toute deux d'e-)

voilà pour commencer

C'est le propre de la physique quantique ton problème?!?!!
Dans certaines expériences on doit considèrer les objets comme des particules et dans d'autres comme des ondes (à l'intérieur même d'une expérience aussi).

commentaire 1 :

héhé... le fameux "les photons font bande à part" (si un prof ou un assistant voit ça ; désolé pour le "haut le coeur" et qu'il/elle veuille bien me pardonner...)
(voir réponse de PH ci-après)

le photons n'ont "pas" de masse (façon de parler peut être ?) et servent de particules d'échange pour l'interaction électromagnétique (heu... ???). Dès lors ; je me demandais si, pour cette raison, leur rôle "dans cette expérience" n'avait rien à voir de particulier avec leur rôle "en tant que particules d'échange" ? (argh, sont elles bien des particules d'échange ???)

...

Pour ce qui est des photons, la réponse est à mon avis simple: ils ne font pas bande à part.

En effet:

Si tu envoie les photons un part un, leur comportement dans les deux expériences de départ doit être le même que celui des électrons.

Par contre dans l'expérience 2, si tu envoies les photons en grand nombre, ils interfèrent entre eux et créent une figure de diffraction et ajouter une lampe derrière une fente n'arrange rien à l'affaire (contrairement aux électrons).
En effet, souviens-toi que lors d'une collision entre deux particules identiques on ne sait pas laquelle va où après la collision (elles sont indiscernables).

Donc je pense, que si détecter des électrons avec des photons change l'expérience avec les électrons (les photons sont discernables des électrons), détecter des photons avec des photons n'avance à rien (un photon n'étant pas discernable d'un autre photon en tant que particule), l'expérience n'est donc pas changée dans le cas des photons et on a toujours les figures de diffraction. (La courbe P3qm)

En espérant t'avoir un peu éclairé, je n'ai pas encore revu cette matière , mais je crois que ce doit être quelque chose comme ça.

commentaire 2 :

"mais qu'est-ce qu'une particule ?"

bonne question !!!

pour l'instant, la seule réponse honnête qu'on peut avoir en deuxième candi est : "je ne sais pas, mais et tout cas, mr le professeur il a dit que ça n'avait pas de sens de parler d'onde-corpuscule, d'onde ou de corpuscule tout court !"

En gros, ce que j'avais écrit est qu'une particule peut tantôt être "perçue" ou plutôt "observée" comme une onde, tantôt comme un corpuscule mais n'est jamais ni l'un, ni l'autre...
(phénomène et noumène... héhé)

(voir citation ci-après, encore ce bon vieux PH)

Citation :

Un objet quantique n'est ni une onde, ni un corpuscule !!! Mais ne nous pouvons le percevoir de temps en temps que comme une onde, et de temps en temps que comme un corpuscule...

Oui, j'ai lu cette description.

Pour Weyers, un objet quantique n'est ni un corpuscule (au sens "classique" du terme) ni une onde (constituée d'un grand nombre de particules) mais une particule - désolé de la redite - qui obéït aux lois de son propre monde qui ne sont pas les notre...
Nous n'en n'avons pas une description "réelle" au sens philosophique du terme, mais une description mathématique qui y correspond, comme dans toutes les théories de la physique...

commentaire 3 :

" les particules suivent leurs propres lois" dit PH, "déconcertant" je réponds ! (en gros)

C'est vrai que pour notre "sens commun" c'est déconcertant, mais on trouverai cela parfaitement normal si on se comportait comme elles!

En fait, notre comportement est une approximation "classique" du leur!

En effet: imagine que tu te rend de ton kot (ou de chez toi) au cyclotron: classiquement tu suis une trajectoire strictement définie (une courbe parfaite dans R³). Mais quantiquement (et c'est la "réalité") la courbe de trajectoire est "floue": ce n'est pas une courbe parfaite, mais un "spaghetti" d'épaisseur de l'ordre de 10^-34 m.
Tu ne suis pas seulement une trajectoire parfaite, mais tous les chemins qui dévient de l'ordre de 10^-34 m par rapport à la trajectoire classique!
Quand tu t'arrêtes, tu ne te trouve pas aux coordonnées spatiales (x, y, z) mais à toutes les coordonnées (x+-dx, y+-dy, z+-dz) avec une certaine probabilité pour chacune! (dx, dy, dz étant de l'ordre de 10^-34m).

Mais il se fait que 10^-34m c'est tellement petit par rapport à ta taille que l'on se moque des chemins différents de la trajectoire.

commentaire 4 :

rebelotte question subsidiaire :

Et si, au lieu d'avoir placer une source "auxiliaire" de photons (lampe), on avait placer une source d'électrons... Est-ce que, pour un faisceau d'e-, activer ou non la source changerait la distribution finale ? (c.à.d. les A(.;.))... Hem... la question que je me pose en fait, c de savoir si des sources "auxiliaires" de particules différentes ont des effets semblables ?

voir citation sophie ci après

pour les mordus de phys quantique :

http://www.astrosurf.com/lombry/menu-quantique.htm

Aaah je crois que Mr Weyers tirerais une drôle de tête si il passait par ici...
Les photons sont des particules ainsi que toutes les autres particules...
Ce n'est pas parce qu'elles se comportent plus ou moins comme des ondes qu'il faut les comparer à des ondes. Je pense que pour pouvoir aborder la physique quantique, il faut pouvoir faire abstraction de tout ce que tu connais déjà sur la physique classique. C'est un monde à part qui a ses propres lois (que tu as vues au cours).

Citation :

Et si, au lieu d'avoir placer une source "auxiliaire" de photons (lampe), on avait placer une source d'électrons... Est-ce que, pour un faisceau d'e-, activer ou non la source changerait la distribution finale ? (c.à.d. les A(.;.))... Hem... la question que je me pose en fait, c de savoir si des sources "auxiliaires" de particules différentes ont des effets semblables ? :

En fait, la règle est simple : si, grâce au faisceau "perturbateur", tu sais déterminer la position des particules de ton expérience, alors tu perturbes réellement ton expérience.
Si le faisceau perturbateur ne peut pas te donner de renseignements sur la position de tes particules, alors l'expérience n'est pas perturbée.

Donc, si tu as dans ton expérience un faisceau d'électron et que tu as un faisceau perturbateur d'électron, l'expérience va marcher parce que tu n'auras pas d'indice pour déterminer par quel trou passe l'électron...
Si tu prends un faisceau perturbateur de photons (de <lambda assez court et le faisceau assez intense) alors tu perturberas l'expérience. Il faut qu'il soit possible de déterminer par quel trou l'électron passe.

commentaire 5 :

pour résumé ce qui avait dit ici, voir les citations dans les prochains messages (sophie, loïc,...)

ps : vu la réponse de Libi, c a se moment que la panique s'installe chez moi

commentaire 6 :

Houlà, voilà que je commence à parler (autrefois) de fermions, de bosons, de principe d'exclusion de Pauli (je sais que ça parle d'état quantique, mais à part ça.... flebele flebele...), matière et antimatière... !
(voir la première citation du prochain message de sophie)

Le meilleur est à venir...

commentaire 7 :

THE GIGA boulette :

"les photons font partie des leptons"
Mais bien sûre... (j'ai pas sauvé les meubles, je les balancés du sixième étage !!!)

voir malagorn page 3 "citation"

après vérification, non ! en effet, je ne sais pas de quoi je parle...

la physique des particules c'est très rigolo ! Mais en plus, quand on en fait une grosse soupe, c'est encore mieux !!!



bon, rattraper moi si il le faut encore...

les leptons comptent 6 particules :
électron + neutrino associé (c quoi un neutrino ???)
muon + neutrino associé
tauon + neutrino associé

est-ce que j'y suis cette fois ???

Il n'y a pas de bêtes questions, il y a seulement des réponses idiotes.

Signé Lao Tseu de LBS.

Citation :

En clair, je ne sais pas si on peut imaginer un dispositif pratique qui permet de localiser des collisions qui n'incluent pas de photons ? (sauf si ces collisions particulières émettent des photons)

A mon avis cela doit être possible...

alexiel a écrit:

Je n'ai jamais associé des particules à des ondes !!! et quand je parle de source, je parle de source de particules (pas d'onde)...

"les photons sont des particules ainsi que toutes les autres particules..." oui mais attention, toutes les particules n'obéissent exactement aux mêmes lois :
en effet, il y a deux grandes familles : les bosons et les fermions. Les premiers ne satisfont pas au principe d'exclusion de Pauli alors que les seconds oui...
d'autres part, il y a la "matière" et "l'antimatière". quand deux particules de matière ou d'antimatière se "rencontrent" => collision. Si une particule de matière rencontre une particule d'antimatière => anhilation + dégagement d'énergie. Imaginons que l'on prenne un faisceau d'e- dans l'expèrience à deux trous et une source auxiliaire d'e+ (positons) {ça va être très dure à réalisé je le consent}; on risque d'avoir de drôles de résultats.

Je suis d'accord qu'il y a plusieurs sotres de particules, que l'on peut créer aussi des collisions matières anti-matière mais je ne pense pas que ça aie de l'intérêt ici...

Alix a écrit:

Bon mnt, si l'on peut se permettre aisément d'imaginer en pratique un tel dispositif pour les photons (la fameuse lampe), peut-on en faire de même avec une source n'émettant pas des photons ?
En clair, je ne sais pas si on peut imaginer un dispositif pratique qui permet de localiser des collisions qui n'incluent pas de photons ? (sauf si ces collisions particulières émettent des photons)

En fait, j'ai bien peur que si tu mets autre chose que des photons, tu vas avoir un problème. En effet, les photons n'ont pas de masse, ce qui explique que les électrons ne sont pas "trop" déviés. Si tu mets d'autres particules, plus lourdes, elles vont, en collisionnant les électrons, les faire dévier. Donc je pense que tu n'auras vraiment plus quelque chose de régulier à l'arrivée et donc aucun intérêt.
Il te faut en fait une "collision" qui te donne une information sans pour autant faire "trop" dévier les particules qui passent dans le trou... C'est pour ça que je pense que les réactions matière anti-matière n'on aucune utilité dans le domaine. Mais je peux me tromper aussi.

Alix a écrit:

désolé de vous avoir fait perdre votre temps !

Ca, c'est pas grave du tout

[quote="Sophie"]

alexiel a écrit:

Alix a écrit:

Bon mnt, si l'on peut se permettre aisément d'imaginer en pratique un tel dispositif pour les photons (la fameuse lampe), peut-on en faire de même avec une source n'émettant pas des photons ?
En clair, je ne sais pas si on peut imaginer un dispositif pratique qui permet de localiser des collisions qui n'incluent pas de photons ? (sauf si ces collisions particulières émettent des photons)

En fait, j'ai bien peur que si tu mets autre chose que des photons, tu vas avoir un problème. En effet, les photons n'ont pas de masse, ce qui explique que les électrons ne sont pas "trop" déviés. Si tu mets d'autres particules, plus lourdes, elles vont, en collisionnant les électrons, les faire dévier. Donc je pense que tu n'auras vraiment plus quelque chose de régulier à l'arrivée et donc aucun intérêt.
Il te faut en fait une "collision" qui te donne une information sans pour autant faire "trop" dévier les particules qui passent dans le trou... C'est pour ça que je pense que les réactions matière anti-matière n'on aucune utilité dans le domaine. Mais je peux me tromper aussi.

Alix a écrit:

désolé de vous avoir fait perdre votre temps !

Ca, c'est pas grave du tout

sophie, je ne pense pas que le faite d'utiliser des photon ne font presque pas devier les e- (effet compton)

en faite, ici je pense que l'ont peut faire devier les electrons, ont s'en fout...
la seule chose qui nous interesse dans cette experience, c'est de savoir par quel trou sont passé les e-
car on peut devier les electrons tant qu'on veux, a partir du moment, ou l'ont connais la dérivation des electrons, on peut recalculer la distribution de probabilitée!

d'ailleur, a mon avis, il n'y a certainement pas eu qu el'experience de la lampe derriere l'ecran B
(car on n'aurais pas tiré une lois aussi générale a partir d'une seule experience....!)

Donc, on peut imaginer des experience aussi compliquée que l'ont veut, il y aura tjrs le meme problème (inhérent a la nature)

donc faut pas ce prendre la tete avec ca.... (faut lire l'apendice de l'étudiant :p )

lol. j'aime bien cette explication du paraboloïde hyperbolique. Mais je ne crois pas que ce soit tout à fait ça. la condition pour oublier le classique et tomber dans le quantique est que l'action doit être inférieur à 10^-34, et encore là, les effets quantiques perçus sont négligeables. Quand on considère des objets dont l'action est supérieure à cette valeur, on ne parle pas d'approximation classique (comme on pourrait le dire dans le cas de la relativité, avec des vitesses petites comparées à c), car en fait la physique classique est exacte. En fait, la caractère quantique n'est pas latent comme la relativité qui peut être négligée. Elle naît du fait même que l'action est inférieure à 10^-34. Le quantique est ou n'est pas.

je parlais de l'avant dernier post en page 1 )

Citation :

Le quantique est ou n'est pas.

Tu est sûr de ça? Je n'ai malheureusement aucun argument pour confirmer ou infirmer cette affirmation.

Ps: confirmer ou infirmer cette affirmation ne faites pas attention à la formulation, je m'amuse un peu... (Comme quoi on peut s'amuser ailleurs qu'en math et physique).

je suis sur à 99.99999%
la physique quantique concerne des particules dont l'action est inférieure à 10^-34. Mais le but de la physique quantique est de trouver les etats propres de l'energie, de l'impulsion, de la position...
il n'y a qu'un et un seul état propre dans le cas classique, et ça c'est une certitude. On ne peut donc pas parler de limite classique, car alors, on observerai quelquefois quand même différents états propres.

Une action faible est l'essence même de la physique quantique. Le cas Classique s'oppose donc de façon naturelle à la physique quantique, qui est définie sous l'hypothèse d'une action faible.

D'ailleurs, si vous prenez l'expérience du chat de schrödinger, c'est bien pour cette raison que le chat ne peut pas osciller entre la vie et la mort.(Pour ceux qui ne connaissent pas cette expérience, je vous conseille de faire des recherches sur le net.)

Je suis d'accord qu'on a pas deux états du chat de Schrödinger, mais je ne partage pas vraiment ton point de vue "classique ou quantique". Surtout qu'on a vu au cours que les lois classiques s'obtiennent comme approximation ou limite des règles quantiques (voir p 28 ).
Si ça avait été quantique ou classique, on aurait un chiffre précis ( ici ) pour lequel une action de - 10^-35 est considéré comme quantique et + 10^-35 est un cas classique. Or ce n'est pas le cas car on regarde les ordres de grandeur plus que le "nombre".