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Deviation d'une onde électromagnétique par champ

9 septembre 2017 à 1:17:25

Bonjour tout le monde,

Voila quelques mois que la Terminale Scientifique est passée pour moi et je me rappelle avoir vu dans un chapitre de mécanique un schem d'un rayon lumineux dévié par un champ électromagnétique sans entrer dans des considérations trop techniques je voudrais juste savoir si c'est réellement possible ? :euh:

Merci beaucoup ! 

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Edité par Eridanis 9 septembre 2017 à 1:17:54

9 septembre 2017 à 9:12:43

Pour interagir avec un champ électromagnétique, une particule doit avoir une charge. Le photon n'en a pas, donc n'est pas dévié.

Est ce que tu ne confonds pas avec la déviation de  faisceaux de particules chargées à la base d'appareils tels que spectrographe, cyclotron ...?

Un autre phénomène où il y a bien émission de rayonnement y compris dans le  spectre visible est  le rayonnement synchrotron.

Il se produit lorsque des particules chargées subissent dans un champ intense une accélération centripète et  atteignent une très  grande vitesse ( vitesses relativistes ) 

Dernière remarque: la lumière peut être déviée par contre par un champ gravitationnel, c'est la conséquence de la théorie de la relativité générale.

Enfin  bien sûr plus banalement si elle se propage dans un milieu d'indice de réfraction variable.

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Edité par Sennacherib 9 septembre 2017 à 9:35:13

tout ce qui est simple est faux, tout ce qui est compliqué est inutilisable
14 septembre 2017 à 4:15:32

Bonjour merci beaucoup pour ta réponse 
Je confondais effectivement avec la déviation d'une particule chargée par un champ électromagnétique.<
Le rayonnement synchroton est tres interessant, des que j'aurai le niveau mathematique suffisant je prendrai un cours d'electromagnetisme et de relativité, j'ai en fait un projet.
Je cherche à monter une entreprise d'aerospatial, je ne posais pas cette question de manière désintéressé, sachant que les telescopes utilisent des miroirs pour devier la lumiere, miroirs dont le polissage est excessivement cher je pensais réduire le cout de fabrication d'un telescope en utilisant un générateur de champ électromagnétique.
Cela n'etant pas directement possible, n'est il pas envisageable d'avoir un flux continu d'electrons exposés à la lueur de la nuit, ces electrons captent les photons et sont ensuites accélérés par un champ electromagnétique à l'issu de ce passage et déviés comme un miroir devierait les photons, ici l'electron se desexcite et le photon a été dévié sans utiliser de miroir ?
Merci beaucoup !:magicien:

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Edité par Eridanis 14 septembre 2017 à 4:17:02

14 septembre 2017 à 11:23:08

Salut,

Je ne sais pas si c'est faisable (a priori exciter les électrons avec la lumière captée puis les rediriger ça me semble quasi irréalisable, mais c'est à vue de nez et je ne suis pas un expert), mais en tout cas ça me semble vachement plus cher que de lisser un miroir. :)

15 septembre 2017 à 7:39:56

edit : j'ai rien dit

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Edité par edouard22 15 septembre 2017 à 8:37:21

Et la marmotte met le chocolat dans le papier d'alu ;)
15 septembre 2017 à 10:27:12

Eridanis a écrit:


Cela n'etant pas directement possible, n'est il pas envisageable d'avoir un flux continu d'electrons exposés à la lueur de la nuit, ces electrons captent les photons et sont ensuites accélérés par un champ electromagnétique à l'issu de ce passage et déviés comme un miroir devierait les photons, ici l'electron se desexcite et le photon a été dévié sans utiliser de miroir ?
Merci beaucoup !:magicien:

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Edité par Eridanis hier à 4:17

lorsque un photon rencontre un électron, il n'est pas gentiment emporté sur "son porte-bagage" pour être relâché tel quel dans la direction de l’électron dévié comme le ferait un miroir. ( si c'est bien ce que tu veux dire, car j'avoue que ta description  me laisse un peu dubitatif ...:o )

Une  interaction électron - onde électromagnétique conduit, selon les énergies respectives à des phénomènes de simple diffusion élastique ou inélastique (avec des déviations et intensité diffusées dépendantes des fréquences  et angle de collision) ou des absorptions et réémission  . L'onde après interaction a en général un spectre modifié  et une diffusion qui n'a rien avoir avec une simple réflexion sur un miroir. (les déviations et intensité  transmises sont dépendantes de la longueur d'onde;exemple classique: pourquoi le ciel est bleu? mais peut être aussi rouge orangée au coucher du soleil ?). Donc en sortie d'un hypothétique appareil , le spectre  que on observerait en sortie serait largement modifié. 

 Quelques effets classiques d'interaction: diffusion Thomson, Rayleigh, effet Compton , effet photoélectrique etc... En pratique,  ces effets sont   étudiés sur des cibles fixes solides ou gazeuses où les électrons sont liés au atomes . Et je doute qu'il se passe quoi que ce soit de significatif entre un faisceau d'électrons et la faible onde lumineuse reçue d'une étoile .    

 Donc je pense que polir des miroirs reste  la solution la plus optimale pour tes futurs télescopes observant en lumière visible !:p

Mais  , les télescopes classiques ne couvrent qu'une gamme étroite du spectre des rayonnements venant  de l'espace. Une foule de renseignements sur le cosmos est fournie en dehors du spectre visible. Donc il existe  aujourd'hui des télescopes spécialisés dans toutes les longueurs d'ondes depuis les radio-télescopes jusqu'à l'observation du rayonnement \(\gamma\). La spécialisation dépend en grande partie du type de détecteur utilisé.
Evidemment, pour les rayonnements largement absorbés par l'atmosphère , le télescope doit être envoyé dans l'espace ! 

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Edité par Sennacherib 15 septembre 2017 à 10:31:42

tout ce qui est simple est faux, tout ce qui est compliqué est inutilisable
15 septembre 2017 à 10:58:57

Tout ce que je viens de lire m'incite à poser une question:

les ondes électromagnétiques à un moment donné dans le spectre, deviennent visibles: c'est la lumiere visible, cette onde est le resultat d'un courant haute frequence  passant dans un fil ou une bobine ou plus géneralement une antenne, donc d'un déplacement d'électrons

d'un autre cote on dit (recemment) que la lumiere visible sont des photons qui sont expulses d'un electron.....quelle est la différence entre photons et ondes électromagnétique? dont l'électron est le seul point commun

15 septembre 2017 à 13:57:50

Pour résumer : les photons et les ondes électromagnétiques sont deux manières de représenter un phénomène similaire.

Une onde électromagnétisme représente la manière dont un mouvement de charge* va se transmettre de proche en proche à travers l'espace, pour potentiellement provoquer d'autres mouvements de charge plus loin. Un photon est un quanta d'énergie émis suit à un mouvement de charge, qui va également pouvoir provoquer d'autres mouvements de charge plus loin.

Selon l'ampleur du phénomène représenté, son caractère macro ou microscopique, où l'application visé, on va appliquer l'un ou l'autre formalisme, voire les deux à la fois.

*En utilisant une acception large du mouvement de charge incluant désexcitations et mouvement brownien, etc.

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Concernant l'idée de courber le parcours de rayon lumineux n utilisant des champs électro-magnétique, on peut rappeler qu'il existe un certain nombre d'effets électro-optiques, utilisant certains mtériaux, qui permettent de d'obetnir ces phénomènes. L'effet Pockels et l'effet Kerr permettent de changer l'indice d'un matériau en lui appliquant un champ électrique. L'effet Faraday permet de modifier la polarisation de la lumière dans un matériau soumis à un champs magnétique.

Bien sûr, cela ne permet pas de faire ce que propose le PO, mais on peut mentionner l'auto-focalisation provoqué par l'effet Kerr lorsqu'on utilise un faisceau intense : le matériau traversé par un faisceau gaussien va se comporter comme une lentille et refocaliser un faisceau divergent.

Enfin, l'idée de transformer des photons en électron, puis de les retransformer en photon n'est pas utilisé pour créer des fonctions "optiques" de focalisation, d'imagerie etc. En effet, il est bien difficile dans ces cas là de conserver la direction du photon originel, nécessaire pour agir sur des rayons lumineux. Par contre, on s'en sert régulièrement pour amplifier la lumière ! Une partie des dispositif de "vision de nuit" consiste à convertir des photons par effet photoélectrique en électorns, à multiplier ses électrons par effet d'avalanche en leur conférant une haute énergie, puis à les faire interagir avec une écran au phosphore pour les faire réémettre. Cela peut également être utilisé en astrophysique.

17 septembre 2017 à 5:35:55

Sennacherib a écrit:

Eridanis a écrit:


Cela n'etant pas directement possible, n'est il pas envisageable d'avoir un flux continu d'electrons exposés à la lueur de la nuit, ces electrons captent les photons et sont ensuites accélérés par un champ electromagnétique à l'issu de ce passage et déviés comme un miroir devierait les photons, ici l'electron se desexcite et le photon a été dévié sans utiliser de miroir ?
Merci beaucoup !:magicien:

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Edité par Eridanis hier à 4:17

lorsque un photon rencontre un électron, il n'est pas gentiment emporté sur "son porte-bagage" pour être relâché tel quel dans la direction de l’électron dévié comme le ferait un miroir. ( si c'est bien ce que tu veux dire, car j'avoue que ta description  me laisse un peu dubitatif ...:o )

Une  interaction électron - onde électromagnétique conduit, selon les énergies respectives à des phénomènes de simple diffusion élastique ou inélastique (avec des déviations et intensité diffusées dépendantes des fréquences  et angle de collision) ou des absorptions et réémission  . L'onde après interaction a en général un spectre modifié  et une diffusion qui n'a rien avoir avec une simple réflexion sur un miroir. (les déviations et intensité  transmises sont dépendantes de la longueur d'onde;exemple classique: pourquoi le ciel est bleu? mais peut être aussi rouge orangée au coucher du soleil ?). Donc en sortie d'un hypothétique appareil , le spectre  que on observerait en sortie serait largement modifié. 

 Quelques effets classiques d'interaction: diffusion Thomson, Rayleigh, effet Compton , effet photoélectrique etc... En pratique,  ces effets sont   étudiés sur des cibles fixes solides ou gazeuses où les électrons sont liés au atomes . Et je doute qu'il se passe quoi que ce soit de significatif entre un faisceau d'électrons et la faible onde lumineuse reçue d'une étoile .    

 Donc je pense que polir des miroirs reste  la solution la plus optimale pour tes futurs télescopes observant en lumière visible !:p

Mais  , les télescopes classiques ne couvrent qu'une gamme étroite du spectre des rayonnements venant  de l'espace. Une foule de renseignements sur le cosmos est fournie en dehors du spectre visible. Donc il existe  aujourd'hui des télescopes spécialisés dans toutes les longueurs d'ondes depuis les radio-télescopes jusqu'à l'observation du rayonnement \(\gamma\). La spécialisation dépend en grande partie du type de détecteur utilisé.
Evidemment, pour les rayonnements largement absorbés par l'atmosphère , le télescope doit être envoyé dans l'espace ! 

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Edité par Sennacherib 15 septembre 2017 à 10:31:42


Bonjour Sennacherib merci beaucoup pour ton aide :ange:

Malgré le peu de clarté apparent de mon explication tu as bien compris ce que je voulais dire

J'ai lu les articles wikipedia sur la diffusion Thomson et la diffusion Compton, dans les deux cas l'angle de déviation dépend du niveau d'énergie du photon donc on peut peut être imaginer qu'un dispositif permettrait en sortie de "remettre" les electrons dans l'ordre exemple on sait qu'un photon de 45 eV a été dévié de 45 degrés on s'arrange pour le dévier à nouveau de ces 45 degrés. On retrouve ainsi un spectre normal non ?

Ces effets sont ils inexistants si l'electron est libre ?

Et d'ailleurs une question m'intrigue si tant est qu'elle est un sens, combien de temps le photon est il porté par l'electron ?

Merci beaucoup ! 

Je suis très flatté de recevoir tant de réponses, je les ai toutes lues et pour eviter de dire n'importe quoi  ( comme si c'était pas deja le cas :euh: je continuerai à répondre après avoir dormi ;) ).

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Edité par Eridanis 17 septembre 2017 à 5:39:33

Deviation d'une onde électromagnétique par champ

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