En 1801, Thomas Young fit une expérience qui ouvrit la voie de la mécanique quantique. Il projeta un faisceau lumineux à travers une fente et vit un seul segment lumineux sur l'écran, mais lorsqu'il projeta ce faisceau à travers 2 fentes, il en observa une multitude. Ceci montra que la lumière est à la fois une particule et une onde, car si la lumière n'était qu'un corpuscule (matière), il y aurait eu seulement 2 segments lumineux après les 2 fentes.
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Tous les commentaires (49)
Le phénomène ici le plus important est celui de l'interférence. Avec n'importe quel type d'onde, on peut en sommant plusieurs d'entre elles, obtenir ce phénomène. Que ce soit avec le son, les vagues etc .
Ici la diffraction permet juste d'avoir un champ d'interférences plus ou moins grand.
Plus la fente est petite et plus le rayon derrière est diffracté cest a dire qu'il va aller dans toutes les directions. On peut même observer ce phénomène avec les ondes radios et les collines ou les fenêtres tout dépend de la longueur d'onde et de la longueur d'un obstacle (matière ou manque de matière )
Pour faire simple :
L'interférence s'observe qu'avec des ondes de même nature même longueur d'onde et le déphasage doit être constant entre elles. Et surtout il ne faut une pas une différence de temps de propagation trop importante entre elle pour faire simple ( car la la lumière n'est pas une simple onde).
Le chien aboie et la caravanne passe... Tu nous sors comme ça le chat de schrodinger pour faire une petite phrase bien pensée, mais tu touches quelque chose de bien plus profond!
Petit complément de mon premier commentaire a propos du buckminsterfullerene C60 ("buckyball"): étant une molécule, grosse qui plus est, il s'agit evidemment d'un corpuscule et pas d'une onde. Par définition elle interagit avec l'environnement (on "peut" la voir donc il y a reception/emission de photons) et ne forme donc pas d'interférence.
Placez la dans une boite de schrodinger (autrement dit mettez la dans un état de superposition quantique: la moindre interaction avec l'environnement détruit cet état) et la vous aurez une interférence.
C'est pas très clair pour moi non plus mais cette expérience est une réalité et on peut l'étendre a tout objet physique, quelle que soit sa taille, a partir du moment ou on l'isole de toute interaction.
On en déduit aussi que l'expérience de la double fente est une extention de celle de la boite de schrodinger: tant que vous n'intervenez pas dans l'expérience en mettant des capteurs ou en ouvrant la boite (pour capter avec vos yeux), le résultat est une interférence probabiliste. Intervenez dans l'expérience et le résultat est déterministe. Nico, ta petite phrase pleine de philosophie est aussi pleine de sens, chapeau a toi ^^
Je n'ai pas trouvé de source convainquante en Francais, alors voici mes sources anglophones:
physicsworld.com/a/wave-particle-duality-seen-in-carbon-60-molecules/
www.physicsforums.com/threads/buckyball-double-slit-experiment.487816/
J’aurais dis merci Jamy!
Oui la diffraction ne concerne qu’une fente et les interférences se produisent avec deux fentes mais la diffraction est toujours présente. Je crois qu’au lycée nous étudions uniquement la diffraction et non les interférences.
Bref comme déjà dit précédemment, cette « simple » expérience remet en cause beaucoup beaucoup beaucoup de choses connues de la physique et c’est vraiment extraordinaire et on est bien loin d’en comprendre tout.
Elle reste considérée par beaucoup comme l’expérience la plus importante de la physique.
Ca me rapelle qu'on avait exactement le même phénomène dans le gard en été, mais avec tout un panorama:
Gamin, on était plus ou moins forcés de faire la sieste. J'étais donc planté dans mon lit a me faire ch***, lumière éteinte et volets fermés. Au bout d'un petit quart d'heure, mes yeux habitués au noir voyaient projeté sur le mur ce qu'on pouvait voir de la fenêtre, avec les arbres, la route de la sortie du village, les voitures qui passent, les feuilles qui bougent, tout. En fait un tout petit trou dans les volets transformait ma chambre en sténopé géant! C'était très subtil, on distinguait très vaguement des couleurs (notamment sur les voitures rouge vif), et on n'a évidemment jamais réussi a prendre le phénomène en photo. Mais j'avais au moins ca pour m'occuper pendant l'heure de la sieste ^^. Je suis sûr que c'est comme ca que le phénomène a été découvert, comme ca, par hasard.
J'avais proposé cette même vidéo en source mais elle n'a pas été retenue alors qu'elle est exceptionnelle de clarté... ALLEZ VOIR CETTE VIDÉO... bravo Bete2 très bon choix !
Merci, j'espérais que quelqu'un développerait... pour information les anecdotes sont limitées à 300 caractères et si je dois parler d'une expérience quantique en si peu de temps/mots autant revenir aux fondamentaux avec cette expérience...
Certe ! C'était une gageure que de vouloir expliquer cette expérience en 300 caractères (la limite sur CCMB), j'ai opté pour la compréhension plutôt que sur l'exactitude totale... mea culpa.
Ni dans mes colèges ou lycées... mais ça fait plus de 20 ans que je n'y suis pas allé...
C'est le phénomène de chambre noire ou camera obscura connu depuis l'antiquité et probablement avant... ça à plis à voir avec l'optique que le quantique...
fr.m.wikipedia.org/wiki/Chambre_noire
j'étais persuadé que cette expérience si importante pour la physique avait déjà été évoqué sur ce site.
JLSD mais Très bonne anecdote pour le coup :)
A savoir qu'en plus de prouver la dualité onde-corpuscule, cette expérience prouve aussi une des choses les plus bizarre en physique quantique : l'observation influe sur l'expérience.
En effet, si on place un détecteur au niveau des fentes pour vérifier ou passe l'électron, alors les interférences disparaissent, alors que l'expérience est restée la même, on a juste fait des mesures en même temps
Ça me paraît totalement fou que la présence d'un capteur puisse rétro agir sur l'événement.
Ouuuh j'aime bien ce commentaire mais je bug à mort sur le 2ème tiret : comment peut on vérifier que l'image d'après a effectivement modifié l'image d'avant?!
Si on prend un "screenshot" à t=0 Et qu'on en prend un à t=1, comment peut on savoir que t1 n'est plus vraiment la conséquence de t0?...
Attention, ne pas confondre les verbes œuvrer (ou ouvrer) et ouvrir. Le passé simple de "ouvrir" s'écrit "ouvrit".
Il me semble plus pertinant de dire que la lumière n'est pas une onde et une particule ou que son comportement dépends des cas, je pense qu'il est plus juste de dire que la lumière ( et donc les photons) est un objet quantique qui obéit au loi de la physique quantique qui font qu'à première vue on pourrait penser cela.
Si on regarde attentivement ce qu'on obtient sur l'écran placé derrière les deux fentes éclairées on verrait en fait la superposition des deux phénomènes.
En premier lieu (et comme il est dit dans l'anecdote) on verra que la lumière est répartie de manière sinusoïdale. Autrement dit, on verra des "vagues" c'est-à-dire la succession suivante : [beaucoup de lumière - un peu de lumière - plus de lumière du tout - un peu de lumière - beaucoup de lumière - un peu de lumière - plus de lumière du tout - un peu...] -> ça c'est une manifestation du phénomène d'interférence et le motif lumineux est appelé figure d'interférence.
En second lieu on verrait que l'ensemble lumière/un peu/plus du tout/un peu/etc est réparti "en bosse". En plein milieu de la figure d'interférence, la succession [lumière/un peu/plus du tout/un peu...] est bien franche. Mais si on regarde attentivement aux bords de cette figure d'interférence on verra que la succession devient beaucoup moins flagrante. Ça donne un peu quelque chose du genre [moyen lumière /moyen faible lumière/moyen très faible lumière/moyen faible lumière/moyen lumière/...] -> ça c'est une manifestation du phénomène de diffraction.
Désolé pour l'explication un peu bancale mais c'est difficile d'expliquer ça élégamment sans schéma...
Source : je suis prof de physique :)
Il n'y a pas de lien entre le screenshot a t0 et celui a t1. C'est le fait qu'il existe une mesure a t1 qui change le screenshot a t0.
Une des interprétations du phénomène est que l'onde qui passe par les fentes n'est pas "matérielle" et est indépendante du temps, que cette onde ne constitue qu'un champs de probabilités. Le photon "scrute" instantanément son avenir a travers cette onde. Si on coupe le signal en deux, les deux photons intriqués scrutent leur avenir via leur onde respective. Si l'une voit la présence d'un capteur, elle le dit a l'autre qui détruit l'interférence. Le photon arrive effectivement sur l'écran avant que son pair arrive dans le capteur, mais le résultat aura déjà été déterminé lors de l'émission du photon initial a travers l'onde. Je sais c'est pas clair ^^
Les résultats de cette expérience sont ahurissants et la communauté scientifique est vraiment dans la spéculation. L'interprétation que je viens de te donner reste hypothétique, on ne sait vraiment pas ce qui se passe. D'autant plus qu'on est dans le dur de la physique quantique et j'en ai surement rajouté une couche en disant des bêtises. Les faits sont là mais c'est assez difficile a vulgariser quand mes propres sources sont de la vulgarisation!
C'est surtout pour ca que j'ai mis mes sources, elles sont surement plus exactes que moi! (notamment les deux dernières).
J'en profite pour préciser que les vidéos en anglais que j'ai posté on des sous-titres en francais.
Science étonnante...
Cf: super chaîne youtube
Je vérifie avant de proposer et elle est tellement fondamentale qu'il fallait bien en parler ici ;-)