le photon est 1 onde ou 1particule si les 2 comment cela est-il possible.Il ya différents sortes de photons?

Question

Qu'est-ce qu'il y a dans les photons.Quelles sont les connaissances actuelles sur la vraie nature des photons.Il paraît que dans certaines conditions de milieu la vitesse peut être plus grande que c.

Answer 1

Il y a différentes sortes de photons, selon leur énergie: optique, rayons-X ou gamma.

Comment être onde et particule? Une onde doit se propager sur un suport, le support de l'onde lumineuse est le photon, soit lui-même. Mais au delà ce n'est pas une notion d'être l'un ou/et l'autre, il s'agit de notre perception de la nature.

Le photon existe, nous le décrivons par la physique ondulatoire et par la physique des particules, cela donne l'optique, la photonique et une bonne base à la mécanique quantique.

Answer 2

Le photon est un concept, une construction mentale, faite par les hommes pour expliquer les interactions entre les rayonnements électromagnétiques et la matière, mais, comme les autres particules élémentaires, il a une Dualité onde-particule. On ne peut parler de photon en tant que particule qu'au moment de l'interaction. En dehors de toute interaction, on ne sait pas — et on ne peut pas savoir — quelle « forme » a ce rayonnement. On peut imaginer que le photon serait une concentration qui ne se formerait qu'au moment de l'interaction, puis s'étalerait, et se reformerait au moment d'une autre interaction. On ne peut donc pas parler de « localisation » ni de « trajectoire » du photon.

On peut en fait voir le photon comme une particule quantique, c'est-à-dire pas une bille localisée, mais un objet mathématique défini par sa fonction d'onde, la fonction d'onde donnant la probabilité de présence. Attention à na pas confondre la fonction d'onde et l'onde électromagnétique classique.

Answer 3

Il faut comprendre qu'il y a la réalité d'un côté, et les modèles qu'on utilise pour la comprendre d'un autre côté (comme des cases sur un questionnaire).

Il se trouve que le photon n'est pas décrit correctement par un modèle unique, que ce soit celui de la particule ou celui de l'onde. Mais le photon est unique. Ce sont nos modèles qui ne sont pas adaptés, et il faut les combiner pour obtenir une bonne description.

Concernant la vitesse:
- c est la vitesse de la lumière dans le vide. elle ne peut pas être dépassée, quel que soit le milieu
- dans l'espace, les rayons cosmiques (des noyaux d'hydrogène, d'hélium, etc) se déplacent à une vitesse très proche de c.
- mais le vide est rare sur Terre. Dans un milieu autre que le vide, la lumière se déplace à une vitesse inférieure à c: le photon est très léger et est gêné par les atomes présents.
- les particules plus lourdes sont moins gênées, elles se fraient un passage en ralentissant moins. Ce qui fait qu'elles peuvent aller plus vite que le photon dans ces milieux. On a lors un rayonnement typique, baptisé Cerenkov.

Answer 4

Les photons sont des quantum d'énergie électromagnétique, ils sont décrits de manière exacte par des formulations ondulatoires de la mécanique quantique. Du fait des lois de la mécanique quantique, le caractère particulaire du photon prend un sens quand on cherche à l'observer (toute mesure perturbe le système...).

Concernant la vitesse, il faut se souvenir qu'en physique classique il y a deux formes de vitesses pour une onde :
- la vitesse de phase, qui est la vitesse de propagation d'une onde plane "théorique", qui peut dépasser c
- la vitesse de groupe, qui est la vitesse de propagation de l'énergie (ou de l'information ce qui est équivalent), qui elle ne peut dépasser c.

Pour illustrer, si on cherche à mesurer la vitesse de photons, on ne pourra jamais observer un photon ou un groupe de photons possèdant des caractéristiques cohérentes dépasser la vitesse de la lumière.

Par contre, si on fait des phénomènes d'interférences ondulatoires, les interfranges pourront montrer une vitesse de phase supérieure à c (longueur d'onde supérieure à c/f), sans toutefois permettre de fournir de l'information sur le "passage" d'une impulsion lumineuse par exemple (l'interférence est en effet à ce moment complètement brouillée du fait du spectre large d'une impulsion de courte durée).

Enfin, concernant les "sortes" de photons, oui il en existe plusieurs, par exemple on peut distinguer des photons de polarisation horizontale ou verticale (dont le champ électrique est orienté).

Answer 5

cela dépend de l'appareil utilisé pour son observation

Answer 6

Les photons sont des particules qui véhiculent les ondes électromagnétiques (dont la lumière visible). Ils voyagent spontanément à la vitesse la plus grande possible dans l'univers relativiste, la vitesse de la lumière.

Answer 7

D'apres les théories actuelles, et dés la fin du 19 eme siecle, il est apparue que la lumière était à la foit particule et onde.

ça c'est la théorie officielle : c'est les deux.

En fait le "photon", élement constitutif de la lumière, possède des caracteristique de l'un ET de l'autre...

A la base est l'Energie. En ralentissant, en refroidissant, l'energie se "solidifie", deviens de la matière. La forme de matière la plu proche de l'energie pure, c'est la lumière, les diférentes type d'ondes, puis la matière "solide" : les élements qui composent les atomes.

E=MC2 : la matière est de l'energie "ralentie", "refroidie"... mais si elle parvient à la vitesse de la lumière, la matière redevient de l'energie.

la séparation entre energie et matière est à la vitesse de la lumière.
Le photon, cette matière la plus proche de l'energie pure, est tres particulière, et certaines de ses caracteristiques font penser à celle des Ondes ( difraction etc), et d'autre correspondes aux particules.

Les théories actuelles sont en constante évolution, et depuis pres d'un siecle maintenant, pour travailler avec ces aspects "double" du photon, on a recours à la théorie quantique qui se base sur des probabilitées que ce que l'on etudie soit dans un etat ou dans l'autre.

Answer 8

Bonne question

Answer 9

Je suis d'accord avec Darknald.
Tous les photons sont identiques. Seules leurs énergies diffèrent, et ceci par la longueur de l'onde, donc par la fréquence. Formule de Max Planck ou Albert Einstein, je ne sais plus :
E = hv , h la constante de Planck, le quantum d'action
v, la fréquence, est représentée en physique par la lettre grecque nu, que je ne sais créer dans ce contexte.
Je pense aussi que l'énergie de l'onde est concentrée dans la particule photon, E=mc*c
Je suis aussi d'accord pour dire que les ondes, les particules, les champs, l'espace-temps, le vide, sont notre perception du Réel.
Mais qu'est-ce que le Réel?? Un Vide Insondable??

Un dernier ajout toute particule qui se déplace produit une onde de longueur lamda.
lamda (ettre grecque)=h/mV, m : maase, V : vitesse.
Veuillez vérifier. Merci

Answer 10

le photon est un CORPUSCULE.

La lumiere elle (selon les theories actuelles) a la dualite onde-corpuscule, la corpuscule la definissant etant nommee photon. Et c'est une particule elementaire.