Physique quantique bis

Je reprends ici le post de la section philo, parce que je sens qu'il va être surchargé et qu'Aristote n'y trouvera plus ses petits.

J'ai plusieurs questions concernant l'expérience du second film :
- Comment peut-on orienter les électrons pour qu'ils passent par la fente?
- Comment peut-on suivre leur trajectoire, ou tout du moins savoir par quelle fente ils passent?
- Lorsqu'on le sait, voit-on vraiment apparaitre deux bandes ou est-ce purement théorique?

1/

Un canon à électron est un appareil qui permet de générer un flux d'électron. Ce flux est orienté par deux champs électromagnétique qui modifient la trajectoire initialement rectiligne du flux. Il y à deux champs électromagnétiques car il en faut un pour orienter bas/haut et un pour orienter gauche/droite. Plus rigoureusement un champs électromagnétique horizontal et un vertical. Par le calcul en jouant sur les champs électromagnétique on peut donc orienter le flux et envoyer les électrons exactement là ou on le souhaite. C'est comme ça que fonctionne le tube cathodique d'une télevision (télévision à tube je ne parle pas des technologies LCD et plasma qui sont totalement différentes).


2/

Hé, hé là il vaut mieux te reporter à l'autre sujet.

3/

La plaque capteur derrière les fentes permet de vérifier pratiquement le modèle d'interférence, ce n'est pas purement théorique. Cela rejoins la dualité onde/corpuscule de la lumière.

Petite question :
Dans ledit film, on présente les ondes comme des vagues, c'est à dire en 2D, et ces ondes donnent un modèle d'interférence. Les ondes sont elles nescessairement en deux dimensions? Sinon, une onde en 3 dimension qui heurte la double fente ne devrait-elle pas donner autre chose qu'un modèle d'interférence? genre un autre modèle avec des impacts circulaires?

Une onde peut-être transverse ou longitudinale, à une, deux ou trois dimensions.

Une onde peut donc être à une dimension, comme l'onde provoquée après la compression instantanée et brutale d'un ressort. Le ressort se relâchant provoque uen onde qui se déplace dans le sens de l'axe du ressort .

Une onde peut aussi être à deux dimension comme l'onde provoquée par un cailloux jeté dans l'eau. Les fameux ronds dans l'eau sont bien l'expression d'une onde à deux dimensions qui se déplace à la fois longitudinalement et transversalement. C'est aussi le cas des ondes éléctromagnétiques.

Enfin une onde peut également être sphérique, à trois dimensions donc. C'est le cas des ondes S dans les seismes par exemple.

Pour en revenir aux électrons puisqu'il s'agit d'ondes électromagnétiques leurs déplacements sont limités à deux dimensions, transverse et longitudinale.


Edit: En relisant bien ta question, j'ajoute qu'il est impossible de faire passer l'intégralité d'une onde tridimensionnelle par deux fentes puisque ces deux fentes sont bidimensionelles. Cependant il est logique qu'une telle onde ne laisse pas un modèle d'interférence exactement identique à celui induit par une onde bidimensionnelle. La déformation sera cependant infime à mon humble avis car j'avoue ignorer les résultats d'une telle expérience...

Ok merci ça m'éclaire un peu

Citation :

Une onde peut aussi être à deux dimension comme l'onde provoquée par un cailloux jeté dans l'eau. Les fameux ronds dans l'eau sont bien l'expression d'une onde à deux dimensions qui se déplace à la fois longitudinalement et transversalement. C'est aussi le cas des ondes éléctromagnétiques.

Tient j'ignorais que les ondes electromagnétique étaient en deux dimensions. Comment expliquer cela, pourtant le milieux electromagnétique est bien en trois dimensions non?

Il ne faut pas confondre le rayonnement électromagnétique et l'onde électromagnétique.

D'accord mais alors l'onde electromagnétique se déplace dans quel milieux? De quelle façon? (2D, 3D) et pourquoi?

L'onde électromagnétique se déplace dans tous les milieux même le vide.

Pour approfondir :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Onde_%C3%A9lectromagn%C3%A9tique


Les deux fentes d'Young :

http://fr.wikipedia.org/wiki/Fentes_de_Young

Le rayonnement électromagnétique est "3D" même si cette notion a peu de sens.

En revanche pour moi une onde quelconque est toujours à "1 dimension". C'est le rayonnement qui peut être 1D (dans ce cas on assimile onde et rayonnement), 2D (ondes mécaniques dans l'eau), 3D.

Pourquoi je mets 1 dimension entre () ?

Il faut bien comprendre d'où vient l'onde :

Considérons le milieu M où l'on travaille. On s'intéresse à certains paramètres de ce milieu (champ électrique, magnétique, température...)

M est régi par des lois de toutes sortes : lois de la mécanique, de l'électromagnétisme, thermodynamique...

On ne va prendre en compte dans l'étude de M que les lois qui agissent sur les paramètres qui nous intéressent. Par exemple si on souhaite étudier des ondes électromagnétiques dans M, on ne tiendra pas compte des propriétés mécaniques du milieu. On considèrera les lois de Maxwell qui donnent le comportement des champs E et B.

On suppose qu'initialement le milieu M est au repos : tous les paramètres qui nous intéressent sont constants dans le temps (tout en vérifiant les équations fondamentales qui régissent le milieu)

A un moment donné, une perturbation va "agiter" le milieu : c'est-à-dire que au moins un paramètre va changer de valeur. Le respect inconditionnel des lois fondamentales entraîne un changement des autres paramètres : c'est ça la propagation de la pertubation.



je finirai plus tard

Désolé de te contredire mais une onde peut tout à fait être à plusieurs dimensions.

Tu jettes un caillou dans l'eau et il créé une onde. Une unique onde qui se déplace transversalement et longitudinalement. Il s'agit bien d'une onde à deux dimensions.

ça dépend ce qu'on appelle une onde.
Peut-être Protée appelle-t'il onde la perturbation en un point précis, auquel cas on peut considèrer que l'onde est presque en 1D, puisque la matière (si c'en est) se déplace le long d'une ligne.

En bon mathématicien, il ne s'intéresse pas à la forme dans l'espace de l'onde, mais à sa qualité d'onde, c'est-à-dire que le fait qu'elle se déplace en 1D, 2D ou 3D ne change rien au phénomène en lui-même.

Dans notre cours de term, on définit une onde comme "la propagation d'une perturbation", donc c'est ambigu, soit on considère "le figuré" en se disant que cela est compris dans la propagation, soit on considère que la propagation est seulement comment un atome se met en mouvement.

C'est comme ça que j'ai interprété, mais c'est peut-être pas du tout ce qu'il a voulu dire.

Mais bon, c'est uniquement une question de définition.

Oui c'est ça. Mais c'est du pinaillage, c'est vrai. Disons qu'il est plus juste de dire que la perturbation se propage dans un espace 1,2 ou 3D.

Je suis d'accord.

En regardant des conférences sur la physique quantique, quelques questions me sont venues à l'esprit et peut-être que quelqu'un pourra m'apporter des réponses :

- Peut-on s'exprimer en km/s lorsque le temps et la distance sont liés
- Peut-on dire que les électrons tournent autour du noyau?
- L'air a une masse. Exerce-t-il une gravité?

Cioran a écrit:

En regardant des conférences sur la physique quantique, quelques questions me sont venues à l'esprit et peut-être que quelqu'un pourra m'apporter des réponses :
- Peut-on s'exprimer en km/s lorsque le temps et la distance sont liés

Oui, il suffit de parler de vitesse relative.

Citation :

- Peut-on dire que les électrons tournent autour du noyau?

J'aurais dit qu'il gravite autour, mais la gravitation est plutôt affaire de RG, alors que dans le cas de l'éléctron il s'agit plutôt de MQ. Et comme l'unification n'est pas encore faite...

Citation :

- L'air a une masse. Exerce-t-il une gravité?

A priori, non, ou de valeur négligeable par rapport à la gravité terrestre, qui elle suppose le poids de l'air, et donc la pression atmosphérique.
Et cela ma mis une puce à l'oreille...est-ce que la décroissance de la valeur de la pression atmosphérique avec l'altitude est en rapport avec la décroissance du champ gravitationnel avec la distance?
Je me renseigne!

Salut.

jog a écrit:

Et cela ma mis une puce à l'oreille...est-ce que la décroissance de la valeur de la pression atmosphérique avec l'altitude est en rapport avec la décroissance du champ gravitationnel avec la distance?
Je me renseigne!

Et bien apparement cela n'a aucun rapport (cf: ce lien)

L'air exerce bien une gravité, car il est composé de mollécules qui sont composés d'atomes, or chaque grains de matières exerce une gravité.
Bien entendu elle est totalement négligeable par rapport à la gravitation de terrestre.

A ce propos on dits que les planètes ou la terre exerce une gravité mais c'est une simplification, en fait c'est l'ensemble des grains de matière qui les composent qui exerce chacun un peu une gravitation.
Vu la forme sphérique des astres, la somme de toutes les forces gravitationnelles de chaque grains de matière équivaut à une force d'attraction beaucoup plus importante vers son centre.

La décroissance de la pression avec l'altitude est une loi de mécanique des fluides

La loi barométrique (qui découle de celle Bernoulli je crois, qui n'est rien d'autre que la loi fondamentale de Newton appliquée à une particule de fluide) dit : P1 - P2 = - p.g.(h1-h2)

où :

P1 est la pression en un point M1 d'altitude h1, idem pour P2
p est la masse volumique du fluide considéré
g est l'accéleration de pesanteur (considérée constante entre h1 et h2, mais on peut aussi faire varier mais ça devient plus compliqué)

Du coup, si P=P0 au sol, à une altitude H, P = P0 - p(air).g.H

Après si tu veux compliquer tu peux écrire dP = - p.g.dH en considérant que p est fonction de l'altitude. Et en effet, p dépend de l'altitude via le fait que la pression en dépend.

On considère le gaz parfait : PV = nRT
donc P = p.R.T/M M masse volumique de l'air

donc dP = - P.M/(R.T) . g.H
donc dP/P = - MgH/(RT)
donc en intégrant ln P2 - ln P1 = -Mg(h2 - h1) / RT (on considère l'atmosphère isotherme)

d'où : P2 = P1. exp(-Mg.delta(h)/RT)

inverse de Mg/(RT) = RT/(Mg) environ égal à 10.300/30.(10^-3).10 = 10.10^3
Ceci est une distance donc ça fait 10 km

La distance de variation significative de la pression est 10 km (avec des calculs plus précis c'est 8km...)

Ouf.

Bonjour,
Oui, effectivement, ouf.
CQFD.
C'est exactement ce que l'on m'a répondu lorsque j'ai posé la question.
Et cette hauteur caractéristique de 8000m est donnée en considérant une atmosphère isotherme (donc sans tenir compte de la température), si j'ai bien compris.
Ou encore, toujours de ce que l'on m'a répondu, et selon le principe de Pascal : Le gradient de pression est fonction du champ gravifique mais pas de sa variation.

jog a écrit:

Cioran a écrit:

En regardant des conférences sur la physique quantique, quelques questions me sont venues à l'esprit et peut-être que quelqu'un pourra m'apporter des réponses :
- Peut-on s'exprimer en km/s lorsque le temps et la distance sont liés

Oui, il suffit de parler de vitesse relative.

Ça nous ramène au paradoxe du voyageur de Langevin.

saintpierremeister

Bonjour,
Je crois effectivement que c'est le cas.
Le paradoxe étant que le voyage à une vitesse proche de c implique une différence de rythme du temps pour le voyageur vu par un observateur, par exemple terrestre.
Ce paradoxe étant exactement que le temps est relatif à l'observateur.
Ainsi pour un observateur terrestre, le temps du voyageur à la vitesse proche de c ralenti,, relativement au temps de l'observateur. On a donc un voyageur qui à son retour sur terre aura moins vieilli que l'observateur terrestre.

Oui je considère T indépendante de H pour simplifier.
Si T=f(H) (c'est-à-dire T dépend de l'altitude), alors

dP = - PM/(RT) x gdH mais on ne peut plus intégrer comme avant...

Il faut une hypothèse thermodynamique en plus...

Pour affiner ton modèle tu peux proposer toi-même une loi empirique T=f(H). Avec des considérations énergétiques par exemple.

Avant d'aller plus loin dans les calculs savants, je vous propose ici une pose en vous dévoilant mes élucubrations sur les moyennes pifométriques :
Vous me pardonnerez, j'en suis sûr, d'évoquer un élément dont l'absence dans les études publiées jusqu'ici me paraît fort regrettable.
Il s'agit de la moitié, unité partitive que la pifométrie ne saurait éliminer du champ de ses recherches.

On observera que la moitié pifométrique se distingue de la moitié physique à travers les équations :

BM > 50% et PM < 50% où BM = "une bonne moitié" et PM = "une petite
moitié"

On voit immédiatement l'intérêt de cette valeur, dont l'ampleur dépasse nettement la moitié physique, laquelle a besoin du complément exactement pour arriver à :

m = 50% où m vaut "la moitié exactement".

Par ailleurs, l'unité M seule recouvre en pifométrie un vaste champ, allant de 65% (limite supérieure de la BM) à 100%.

En effet, M est à la fois partitive et englobante, comme nous l'allons voir.

Quelques cas :

M = 65% (cf. "Elle est moitié mal foutue, ton armoire")

M = 70% (cf. "Mais il est moitié brûlé, ce gâteau!")

M = 100% (cf. "Non, mais t'es moitié con ou quoi?")

Les exemples précédents nous serviront de transition pour aborder l'aspect le plus intéressant de la moitié, à savoir son contraire.

On posera :

Mx = x, ce qui revient à dire que le contraire d'une moitié pifométrique vaut une unité entière.

Cette équation, bien que complexe, se comprend et s'illustre par une expression courante :

"Lui, c'est pas la moitié d'un con." ,où "Lui" est un con fini.

Supposons en effet que x = un con.

Sa moitié pifométrique se posera :Mx, et son contraire (PAS la moitié de) : - Mx.

On obtiendra donc - Mx = x, que l'on pourra rapprocher de - mx = x (voir supra, où m = 50%), ce qui donne :

x = - x/2

On en arrive donc à une équation insoluble, ce qui confirme scientifiquement l'impression de l'insondabilité de la connerie humaine.

Une équation insoluble n'est pas convenable, il faut aller plus loin, alors, retroussons nos manches :


Reprenons l'équation x = -x/2, où x = un con.


Prenons x=0. Nous obtenons 0 = -0/2, ce qui donne bien sûr 0=0.
La démonstration est faite : non contents d'être cons, les cons sont nuls.

Cela permet de mesurer l'étendue de l'unité de stupidité, "le nul", notamment "un gros nul".

saintpierremeister qui vous remercie de votre attention scientifique.

Bonjour,
Cette démonstration est-elle la preuve de l'étendue de l'unité de stupidité du scientifique en rapport avec ses recherches pifométriques?
Sinon probablement, a-t-on une chance sur deux de tomber sur un con, doublé d'un gros nul?


PS : Pas facile de rivaliser avec autant de logique et de rhétorique.