ConcessOppos Biemont
publicité
π Expression de la Concession et de l’Opposition in La lumière Par Emile BIÉMONT (Puf, 1996) Concession / Opposition : 05/06/2015 π 2 Fisica – 1° semestre - 2012/2013 π 3 Concession / Opposition : La Lumière, Emile BIÉMONT (PUF, 1996) Chapitre II pp.26-35 Concession / Opposition Compléter avec : Alors, cependant, mais, même si, par contre, plutôt 26. L’optique, de son côté, repose essentiellement sur la théorie ondulatoire _______ exige, pour la propagation des ondes, l’existence d’un éther omniprésent et infiniment fluide. Dans le cas d’un milieu matériel diélectrique isotrope, on pourra écrire par analogie avec les équations précédentes : 28. B μ H et D ε E (2) où et sont respectivement la permittivité et la perméabilité du milieu. Les équations précédentes restent valables dans le cas des milieux conducteurs _______ l’application d’un champ E engendre alors un courant électrique I selon : I γE désignant la conductivité. (3) 29. Selon la théorie de Fresnel développée au XIXe siècle, la lumière, atteignant un point P, était décrite par une variable lumineuse. …..La théorie de Fresnel ne précisait pas _______________ la nature de cette variable 32. La notion de quantification de l’énergie radiante, introduite par Planck, est ________ étendue à l’énergie des électrons dans l’atome. 34. Si, _____ __________, on envisage l’aspect corpusculaire, et si l’énergie transportée par un rayonnement lumineux est W, mesurable à W près, alors W = h n et l’incertitude sur le nombre de photons vaudra n. La relation de Heisenberg W. t h/2 permet d’écrire n. 1. 34. Lors d’une description globale de la matière et de la lumière, le physicien observe deux facettes (l’aspect onde et l’aspect particule) ________ chacune ne lui permet d’appréhender qu’une vue partielle d’un phénomène plus global, leur connaissance simultanée étant interdite par le principe d’incertitude de Heisenberg. Pour les photons et les électrons, la théorie ne peut fournir des valeurs exactes des coordonnées de position _______, __________, une probabilité de présence dans une région de l’espace. Ainsi, dans une figure d’interférence, la densité de photons sur l’écran d’observation est distribuée selon la théorie classique ________ il est impossible de préciser le chemin suivi par un photon individuel ____________ _______ des expériences avec des sources très faibles et des plaques photographiques confirment bien la discontinuité du flux photonique. 34-35. 05/06/2015 Fisica – 1° semestre - 2012/2013 π 4 Concession / Opposition : 35. Cet effet fut observé, en 1947, par W. E. Lamb ________ la mécanique quantique élémentaire ne permettait pas de l’expliquer. ____________ Corrigé : 26. L’optique, de son côté, repose essentiellement sur la théorie ondulatoire mais exige, pour la propagation des ondes, l’existence d’un éther omniprésent et infiniment fluide. Dans le cas d’un milieu matériel diélectrique isotrope, on pourra écrire par analogie avec les équations précédentes : 28. B μ H et D ε E (2) où et sont respectivement la permittivité et la perméabilité du milieu. Les équations précédentes restent valables dans le cas des milieux conducteurs mais l’application d’un champ E engendre alors un courant électrique I selon : I γE désignant la conductivité. (3) 29. Selon la théorie de Fresnel développée au XIXe siècle, la lumière, atteignant un point P, était décrite par une variable lumineuse. …..La théorie de Fresnel ne précisait pas cependant la nature de cette variable 32. La notion de quantification de l’énergie radiante, introduite par Planck, est alors étendue à l’énergie des électrons dans l’atome. 34. Si, par contre, on envisage l’aspect corpusculaire, et si l’énergie transportée par un rayonnement lumineux est W, mesurable à W près, alors W = h n et l’incertitude sur le nombre de photons vaudra n. La relation de Heisenberg W. t h/2 permet d’écrire n. 1. 34. Lors d’une description globale de la matière et de la lumière, le physicien observe deux facettes (l’aspect onde et l’aspect particule) mais chacune ne lui permet d’appréhender qu’une vue partielle d’un phénomène plus global, leur connaissance simultanée étant interdite par le principe d’incertitude de Heisenberg. Pour les photons et les électrons, la théorie ne peut fournir des valeurs exactes des coordonnées de position mais, plutôt, une probabilité de présence dans une région de l’espace. Ainsi, dans une figure d’interférence, la densité de photons sur l’écran d’observation est distribuée selon la théorie classique mais il est impossible de préciser le chemin suivi par un photon individuel même si des expériences avec des sources très faibles et des plaques photographiques confirment bien la discontinuité du flux photonique. 34-35. 05/06/2015 Fisica – 1° semestre - 2012/2013 Concession / Opposition : π 5 35. Cet effet fut observé, en 1947, par W. E. Lamb mais la mécanique quantique élémentaire ne permettait pas de l’expliquer. 05/06/2015 Fisica – 1° semestre - 2012/2013 π 6 Concession / Opposition : La Lumière, Emile Biémont (PUF, 1996) Chapitre IV pp. 44-57 Compléter avec : alors que, contrairement (à, au, à la, à l’, aux) , mais, par contre, ou tandis que 45 : La géométrie de la figure 6 montre que : sin i sin r sin t 1 BD AC AE AD (27) ___________ on a : BD = 1 t , AC = 1 t et AE = 2 t. Il en résulte que (27) peut s’écrire sin i 1 47 : sin r 1 sin t (28) 2 On peut montrer que, en physique relativiste, on a pour l’effet longitudinal : 0 ' et 0 ' c2 2 c cos c2 2 0 c (31) c c (32) ’ est la fréquence perçue par l’observateur et 0 désigne la fréquence à l’émission _________________ est l’angle entre la direction d’observation et l’axe de déplacement de la source. Il en résulte que, si la source se rapproche de l’observateur à la vitesse , on observera un déplacement vers le bleu des longueurs d’onde émises (blue shift) ________________ si la source s’éloigne de l’observateur à la vitesse , on constatera un déplacement vers le rouge des longueurs d’onde (red shift). 47 : on constate, sur l’écran, que la séparation entre la zone éclairée et l’ombre géométrique de l’objet n’est pas nette ___________ présente une zone caractéristique appelée figure de diffraction. Considérons (fig. 7) l’écran opaque O sur le trajet de la lumière issue de S et observons la figure lumineuse sur la surface E disposée à une distance de quelques mètres de S. On constate en S’ que le bord rectiligne défini par SS’ n’est pas net, __________________ aux lois de l’optique géométrique. 48/49 : Si S et E sont relativement proches de O (c’est-à-dire si l’on ne peut négliger la courbure des ondes émises par S atteignant l’écran ou s’éloignant de celui-ci), on parle de diffraction de Fresnel. ________________, si ces ondes peuvent être considérées comme planes (d et D tendant vers l’infini), on parle de diffraction de Fraunhofer. 50 : 05/06/2015 Fisica – 1° semestre - 2012/2013 π 7 Concession / Opposition : Correction 45 : La géométrie de la figure 6 montre que : sin i sin r sin t 1 BD AC AE AD (27) Mais on a : BD = 1 t , AC = 1 t et AE = 2 t. Il en résulte que (27) peut s’écrire sin i 1 47 : sin r 1 sin t (28) 2 On peut montrer que, en physique relativiste, on a pour l’effet longitudinal : 0 ' et 0 ' c2 2 c cos c2 2 0 c (31) c c (32) ’ est la fréquence perçue par l’observateur et 0 désigne la fréquence à l’émission alors que est l’angle entre la direction d’observation et l’axe de déplacement de la source. Il en résulte que, si la source se rapproche de l’observateur à la vitesse , on observera un déplacement vers le bleu des longueurs d’onde émises (blue shift) tandis que si la source s’éloigne de l’observateur à la vitesse , on constatera un déplacement vers le rouge des longueurs d’onde (red shift). 47 : on constate, sur l’écran, que la séparation entre la zone éclairée et l’ombre géométrique de l’objet n’est pas nette mais présente une zone caractéristique appelée figure de diffraction. Considérons (fig. 7) l’écran opaque O sur le trajet de la lumière issue de S et observons la figure lumineuse sur la surface E disposée à une distance de quelques mètres de S. On constate en S’ que le bord rectiligne défini par SS’ n’est pas net, contrairement aux lois de l’optique géométrique. 48/49 : Si S et E sont relativement proches de O (c’est-à-dire si l’on ne peut négliger la courbure des ondes émises par S atteignant l’écran ou s’éloignant de celui-ci), on parle de diffraction de Fresnel. Par contre, si ces ondes peuvent être considérées comme planes (d et D tendant vers l’infini), on parle de diffraction de Fraunhofer. 50 : Autres expressions intéressantes : dans le cas de (48) , …. 05/06/2015 Fisica – 1° semestre - 2012/2013
