[physique quantique] expérience des lasers et miroirs

expérience des lasers et miroirs [physique quantique] - Sciences - Discussions

Marsh Posté le 11-12-2010 à 14:36:20    

Bonjour :hello:
 
Voici l'expérience et sa légende à peu près visible, extrait de "La Recherche" (Dossier n°38 - Février 2010)
 
http://oi53.tinypic.com/2d80rao.jpg
 
Question simple : Qui peut m'expliquer pourquoi F ne détecte rien ? J'ai pourtant des notions en mécanique quantique, mais là j'avoue que ça m'échappe  [:aelenia]


Message édité par Plam le 13-12-2010 à 19:50:53

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Spécialiste du bear metal
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Marsh Posté le 11-12-2010 à 14:36:20   

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Marsh Posté le 13-12-2010 à 14:05:34    

:bounce:


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Spécialiste du bear metal
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Marsh Posté le 13-12-2010 à 14:29:48    

Aucune idée mais je veux savoir :o


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Mon image publique est étonnamment négative, est-ce à cause de mon hobbie qui consiste à gifler des orphelines ? | Je dois aller faire quelque chose de masculin, tel conquérir une nation ou uriner debout.  
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Marsh Posté le 13-12-2010 à 14:56:22    

Il y a peut-être une interference destructrice si le verre deux mirroirs n'a pas le même indice. La différence de chemin optique vaut dn x l'épaisseur du mirroir pour le rayon qui sort du mauvais côté, et 2 x (1-n)  x l'épaisseur du mirroir pour le rayon qui sort du bon côté.

 

Accessoirement, du coup, c'est plus facile de faire un système qui donne le résultat inverse, on n'a pas besoin d'avoir des verres différents. De toute manières, ce qui compte, c'est les valeurs.

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Marsh Posté le 13-12-2010 à 15:09:24    

 [:le nivea sun de dm]

 

La seule explication que je vois c'est que dans les trajets vers F (ACDF et ABDF) le photon traverse 1 fois l'interface ce qui rallonge son chemin optique de façon égale sur les deux trajets, tandis que dans le trajet vers E, dans un cas le faisceau ne traverse aucune interface (ABDE) tandis que dans l'autre (ACDE) il la traverse deux fois.

 

a+

 

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Message édité par Gilgamesh d'Uruk le 13-12-2010 à 15:09:47

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Nation spatiale : la chaîne de l'Arche interstellaire.
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Marsh Posté le 13-12-2010 à 15:11:47    

L'interface ?


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Mon image publique est étonnamment négative, est-ce à cause de mon hobbie qui consiste à gifler des orphelines ? | Je dois aller faire quelque chose de masculin, tel conquérir une nation ou uriner debout.  
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Marsh Posté le 13-12-2010 à 15:13:22    

Miroir, pas mirroir.


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Long-range goals keep you from being frustrated by short-term failures. RIP VC
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Marsh Posté le 13-12-2010 à 15:20:50    

Gilgamesh d'Uruk a écrit :

 [:le nivea sun de dm]

 

La seule explication que je vois c'est que dans les trajets vers F (ACDF et ABDF) le photon traverse 1 fois l'interface ce qui rallonge son chemin optique de façon égale sur les deux trajets, tandis que dans le trajet vers E, dans un cas le faisceau ne traverse aucune interface (ABDE) tandis que dans l'autre (ACDE) il la traverse deux fois.

 

a+

 


 

hmm.. Bon a priori je suis pas le seul à trouver que la solution n'est pas intuitive..

 

edit : on en reviens à l'interférence destructrice d'un côté et pas de l'autre, ça je m'en doutais, mais effectivement, arriver à comprendre comment sur cet exemple particulier n'est pas trivial.

Message cité 1 fois
Message édité par Plam le 13-12-2010 à 15:22:22

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Marsh Posté le 13-12-2010 à 15:48:12    

Plam a écrit :

 

hmm.. Bon a priori je suis pas le seul à trouver que la solution n'est pas intuitive..

 

edit : on en reviens à l'interférence destructrice d'un côté et pas de l'autre, ça je m'en doutais, mais effectivement, arriver à comprendre comment sur cet exemple particulier n'est pas trivial.


Ben c'est comme pour toute expérience d'interférence, il s'agit de mesurer le chemin optique. Comme un miroir c'est une pellicule de métal sur un substrat de verre, quand on traverse un miroir on fait un chemin optique égal à n (l'indice du substrat) fois l'épaisseur du miroir.

 

Mais autant je conçois assez bien que ça marche, autant je ne vois pas ce que ça apporte de nouveau par rapport aux innombrables expériences d'interférence qui sont déjà très connues.

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Marsh Posté le 13-12-2010 à 15:58:18    

hephaestos a écrit :


Ben c'est comme pour toute expérience d'interférence, il s'agit de mesurer le chemin optique. Comme un miroir c'est une pellicule de métal sur un substrat de verre, quand on traverse un miroir on fait un chemin optique égal à n (l'indice du substrat) fois l'épaisseur du miroir.

 

Mais autant je conçois assez bien que ça marche, autant je ne vois pas ce que ça apporte de nouveau par rapport aux innombrables expériences d'interférence qui sont déjà très connues.

 

Donc tu es d'accord sur le fait que si « l'indice des chemins » (ouch c'est moche désolé) est équivalent sur les deux parcours possibles : interférences destructrices ?

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Message édité par Plam le 13-12-2010 à 15:58:41

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Marsh Posté le 13-12-2010 à 15:58:18   

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Marsh Posté le 13-12-2010 à 17:17:16    

Non, pour qu'il y ait interference destructrice il faut que la différence de chemin optique soit égale à la moitié de la longueur d'onde (c'est pour ça que c'est plus facile à construire un montage qui fait l'inverse, mais comme c'est montré c'est possible aussi, en jouant sur la différence de matériau entre les deux miroirs, ou en faisant un chemin qui ne soit pas un carré parfait).

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Message édité par hephaestos le 13-12-2010 à 17:19:51
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Marsh Posté le 13-12-2010 à 17:19:27    

Plam a écrit :

 

Donc tu es d'accord sur le fait que si « l'indice des chemins » (ouch c'est moche désolé) est équivalent sur les deux parcours possibles : interférences destructrices ?


D'ailleurs ce que tu appelles l'indice des chemins, je crois que c'est ce que les opticiens appellent communément le chemin optique (somme des distances parcourues par un rayon, pondérées par l'indice du milieu dans lequel il évolue).

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Marsh Posté le 13-12-2010 à 17:21:47    

hephaestos a écrit :

Non, pour qu'il y ait interference destructrice il faut que la différence de chemin optique soit égal à la moitié de la longueur d'onde (c'est pour ça que c'est plus facile à construire un montage qui fait l'inverse, mais comme c'est montré c'est possible aussi, en jouant sur la différence de matériau entre les deux miroirs, ou en faisant un chemin qui ne soit pas un carré parfait).


 
Oui suis-je bête, si c'est le même chemin ça risque pas de s'annuler. Donc si je te reformule, les miroirs n'ont pas le même indice, mais c'est indiqué nulle part :/
C'est pour ça que je trouve ça étrange cet exemple pas assez expliqué (et il n'a pas l'air de t'enchanter non plus). J'ai l'impression que ya un truc qui m'échappe.


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Marsh Posté le 13-12-2010 à 17:27:56    

Alors il y a 3 possibilités :
- les miroirs ont des indices différents.
- le chemin à gauche est plus long de lambda/2 par rapport au chemin à droite (carré pas tout à fait carré).
- il faut inverser les detecteurs sur le schéma (les mesures des détecteurs hein, intervertir les deux appareils ça sert à rien).

 

Comme c'est dessiné, avec un carré parfait et deux miroirs identiques, c'est effectivement l'autre miroir qui reçoit tout (et celui du bas qui sert à faire une mesure d'épaisseur ou d'indice comme tout vulgaire interferometre de michelson).

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Marsh Posté le 13-12-2010 à 17:36:31    

hephaestos a écrit :

Alors il y a 3 possibilités :
- les miroirs ont des indices différents.
- le chemin à gauche est plus long de lambda/2 par rapport au chemin à droite (carré pas tout à fait carré).
- il faut inverser les detecteurs sur le schéma (les mesures des détecteurs hein, intervertir les deux appareils ça sert à rien).
 
Comme c'est dessiné, avec un carré parfait et deux miroirs identiques, c'est effectivement l'autre miroir qui reçoit tout (et celui du bas qui sert à faire une mesure d'épaisseur ou d'indice comme tout vulgaire interferometre de michelson).


 
L'autre détecteur tu veux dire ?


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Marsh Posté le 13-12-2010 à 17:49:53    

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Marsh Posté le 13-12-2010 à 17:52:54    

ObsydianKenobi a écrit :

Miroir, pas mirroir.


[:mirror]


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« The enemy is the gramophone mind, whether or not one agrees with the record that is being played at the moment. » — George Orwell
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Marsh Posté le 13-12-2010 à 17:54:46    


 
Bon je suis content, j'en arrivais à la même conclusion. Je trouve bizarre que ça soit "passé" comme ça dans la revue.


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Marsh Posté le 13-12-2010 à 18:31:20    

Remarque à la réflexion, il suffit de retourner un miroir pour que ça marche (qu'il ait la surface fonctionnalisée du coté opposé de là où le rayon arrive).

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Marsh Posté le 13-12-2010 à 19:51:29    

hephaestos a écrit :

Remarque à la réflexion, il suffit de retourner un miroir pour que ça marche (qu'il ait la surface fonctionnalisée du coté opposé de là où le rayon arrive).


 
Je commence a avoir mal à la tête [:ocube]


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Marsh Posté le 13-12-2010 à 19:54:34    

Tu réfléchis trop.


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Marsh Posté le 13-12-2010 à 19:55:03    

Ou pas assez, selon si tu es A ou D.


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Marsh Posté le 13-12-2010 à 20:00:38    

ObsydianKenobi a écrit :

Ou pas assez, selon si tu es A ou D.


 
Ta pigé au moins ? [:ofou]
C'est pas captain obvious ce genre de trucs :o


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Marsh Posté le    

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