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  • physique quantique expérience a deux fentes et observateur

  • La physique quantique est l'appellation générale d'un ensemble de théories physiques qui s'opposent à celle de physique classique, cette dernière ayant échoué dans la description de l'infiniment petit (atomes, particules) et dans celle de certaines propriétés du rayonnement électromagnétique.
    La physique quantique comprend : l'ancienne théorie des quanta, les postulats de la mécanique quantique, la mécanique quantique non relativiste, la physique des particules, la physique de la matière condensée, la physique statistique quantique, la chimie quantique, les théories candidates à une description de la gravité quantique.
La physique quantique est l'appellation générale d'un ensemble de théories physiques qui s'opposent à celle de physique classique, cette dernière ayant échoué dans la description de l'infiniment petit (atomes, particules) et dans celle de certaines propriétés du rayonnement électromagnétique.
La physique quantique comprend : l'ancienne théorie des quanta, les postulats de la mécanique quantique, la mécanique quantique non relativiste, la physique des particules, la physique de la matière condensée, la physique statistique quantique, la chimie quantique, les théories candidates à une description de la gravité quantique.
 #38796    par magellan
 jeudi 24 mars 2016 à 18:22
bonjour a tous,
depuis peu je m'intéresse a la physique quantique, j'ai vu l’expérience des fentes de young ( avec ls deux fentes) .
J'ai donc une question a propos de cette expérience, nous plaçons donc le canon a électron ou un faisceau lumineux et les deux fentes, si je ne me trompe nous découvrons un spectre d'interférence comme s'il s'agissait d'une onde.
Mais si nous plaçons un appareil de mesure au niveau des fentes le principe du déterminisme aurra lieu ?
ce qui enfermera la particule dans un "état" et alors est-ce que ces particules ne se comporteront comme une bille et non plus comme un onde ?
le résultat sera donc celui que nous pouvons retrouver en mècanique classique avec des balles de tennis par exemple ?
et donc est-ce que le seul fait d'observer le comportement de ces particules change le résultat de cette expérience ?
merci pour vos réponses Y 2-ok
 #38802    par Madarion
 vendredi 25 mars 2016 à 09:18
J'ai donc une question a propos de cette expérience, nous plaçons donc le canon a électron ou un faisceau lumineux et les deux fentes, si je ne me trompe nous découvrons un spectre d'interférence comme s'il s'agissait d'une onde.
Mais si nous plaçons un appareil de mesure au niveau des fentes le principe du déterminisme aurra lieu ?
ce qui enfermera la particule dans un "état" et alors est-ce que ces particules ne se comporteront comme une bille et non plus comme un onde ?


Il me semble que tu as mélangé deux expériences ?
 #38803    par bongo
 vendredi 25 mars 2016 à 11:57
magellan a écrit :J'ai donc une question a propos de cette expérience, nous plaçons donc le canon a électron ou un faisceau lumineux et les deux fentes, si je ne me trompe nous découvrons un spectre d'interférence comme s'il s'agissait d'une onde.
Ca s’appelle une figure d’interférence, ou un motif (pattern en anglais). Un spectre, c’est autre chose.
magellan a écrit :Mais si nous plaçons un appareil de mesure au niveau des fentes le principe du déterminisme aurra lieu ?
ce qui enfermera la particule dans un "état" et alors est-ce que ces particules ne se comporteront comme une bille et non plus comme un onde ?
Je ne comprends pas par quoi tu entends le principe de déterminisme. En fait si tu ne cherches pas à savoir par quelle trajectoire l’électron atteint l’écran, tu auras une figure d’interférence. A partir du moment où tu observes pas quel trou l’électron passe, et bien la figure d’interférence disparaît.
En fait, ce qu’il se passe d’après l’interprétation couramment admise est que si tu n’observes pas l’électron, sa fonction d’onde passe par les deux fentes, puis interfèrent sur l’écran, donnant des amplitudes de probabilités d’observer l’électron en tel point, etc…
Le fait est que si tu observes par quel trou passe l’électron, sa fonction d’onde se réduit. C’est pourquoi la fonction d’onde ne passe pas par l’autre trou, et ne peut pas interférer avec elle-même, la figure d’interférence disparaît.
magellan a écrit :le résultat sera donc celui que nous pouvons retrouver en mècanique classique avec des balles de tennis par exemple ?
et donc est-ce que le seul fait d'observer le comportement de ces particules change le résultat de cette expérience ?
merci pour vos réponses Y 2-ok
Effectivement, en mécanique quantique, l’observateur joue un rôle particulier, que l’on ne retrouve pas en mécanique classique.
 #38807    par magellan
 vendredi 25 mars 2016 à 18:54
Merci pour votre réponse, je suis désolé si je ne suis pas clair dans mes questions mais je vais essayer de l’être au maximum :P
Pour le déterminisme, on m'as parlé qu'une particule en mécanique quantique peut posséder plusieurs vitesses, plusieurs emplacements, spin etc ... en même temps et que le fait de l'observer figera la particules en un état et donc elle perdra son état de superposition d'état. J'ai entendu cette dénomination d'un ami mais me dites vous que celle-ci n'est pas la bonne ? pourriez-vous me dire comment vous appellé ce phénomène.
Donc dans l’expérience de Young tant que électrons n'est pas observé celui-ci se comporte comme une onde. Mais
Ma question était de comprendre que si dans l’expérience de Young j'observe les électrons lorsqu'il passe dans les fentes, cela changera le résultat de l’expérience. Comment l'electron peut-il savoir qu'il est observé ? A partir de quelle précision de mesure l'electron "comprend" qu'il est observé ? et comment le seul fait d'observer permet de changer le résultat ?
je suis désole de ne pas être clair et de me perdre dans ce dédale illogique qu'est la mécanique quantique, mais ce principe que j'appelle déterminisme m'est désagréable.
merci encore pour votre temps :)
 #38808    par Tutiou
 vendredi 25 mars 2016 à 21:59
magellan a écrit :Pour le déterminisme, on m'as parlé qu'une particule en mécanique quantique peut posséder plusieurs vitesses, plusieurs emplacements, spin etc ... en même temps et que le fait de l'observer figera la particules en un état et donc elle perdra son état de superposition d'état. J'ai entendu cette dénomination d'un ami mais me dites vous que celle-ci n'est pas la bonne ? pourriez-vous me dire comment vous appellé ce phénomène.

Le fait qu'une particule peut être en superposition d'état s'appelle le principe de superposition. Tu as comme exemple connu l'expérience du chat de Schrödinger dans laquelle on se retrouve avec un chat vivant et mort à la fois.

magellan a écrit :Comment l'electron peut-il savoir qu'il est observé ? A partir de quelle précision de mesure l'electron "comprend" qu'il est observé ? et comment le seul fait d'observer permet de changer le résultat ?
je suis désole de ne pas être clair et de me perdre dans ce dédale illogique qu'est la mécanique quantique, mais ce principe que j'appelle déterminisme m'est désagréable.
merci encore pour votre temps :)

Je n'ai aucune idée de comment l'électron sait qu'on l'observe, mais c'est un constat : observer une particule perturbe son état. On appelle ce phénomène effet de décohérence ou encore effondrement de la fonction d'onde.

C'est vrai que c'est étrange de penser que l'électron a des caractéristiques différentes selon si on l'observe ou pas. Mais c'est ça, la mécanique quantique :)

Pour tes autres questions, j'ai peur d'apporter une réponse fausse, je laisse donc la parole à ceux qui s'y connaissent mieux.
 #38811    par bongo
 samedi 26 mars 2016 à 09:35
Pas mal la réponse de Tutiou Y-16
Ch'uis assez content. Je vais juste compléter 2-3 trucs.
magellan a écrit :Pour le déterminisme
Le déterminisme est une propriété de certaines théories physiques, qui lorsque l'on connaît les conditions initiales, et bien on connaît l'état final sans aucune problème. Au contraire de la théorie quantique, qui est une théorie probabiliste, même à partir de condition initiale bien maîtrisée, et bien, on ne peut prédire que des probabilités d'état final. La théorie quantique est non déterministe.
magellan a écrit :Comment l'electron peut-il savoir qu'il est observé ?
Et bien... l'électron ne sait pas qu'il est observé, l'électron en lui-même n'est pas conscient, c'est pourquoi les physiciens ont cherché à comprendre comment une théorie quantique non déterministe peut donner un monde macroscopique déterministe. C'est de cette manière qu'est née la théorie de la décohérence quantique.
Tu t'invites à lire ce lien :
https://fr.wikipedia.org/wiki/D%C3%A9co ... _quantique

Ca pose pas mal de problème épistémologique.
magellan a écrit :A partir de quelle précision de mesure l'electron "comprend" qu'il est observé ?
A partir du moment où tu sais par quel trou il passe, donc si tu l'éclaires avec de la lumière, il faut une longueur d'onde inférieure à la distance séparant les deux trous.
magellan a écrit :et comment le seul fait d'observer permet de changer le résultat ?
C'est ce problème qui ouvre justement sur des problèmes philosophiques.

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