|
3) Huygen au 17 ièm. siècle
Huygen a démontré les principes de réfraction :
Pour expliquer la réfraction il a conclut que la lumière était une onde et que chaque point de
l'onde est une source de lumière. Sa théorie pour la réfraction s'applique à la réflexion
(Réf. Halliday - Resnick page 1020 )
4) Modèle de propagation à l'époque
Certain à l'époque de Michelson on voulut expliquer la propagation de la lumière en
comparant la source à une mitraillette qui envoie des projectiles. Cette théorie ne pouvait pas
expliquer le phénomène de la réfraction et a donc été oublier
B- MAINTENANT ON VA REPRÉSENTER LA PROPAGATION DE LA LUMIÈRE PAR UN MÉCANISME QUI RÉPOND À
TOUTES LES RESTRICTIONS IMPOSÉES
1) Description du modèle
Imaginons la lumière au lieu d'une mitraillette, un contingent de soldats qui tirent sur
l'ordre d'un commandant. On aurait des ondes de projectiles les photons qui seraient tous
alignés en rangé. Ce modèle fonctionnerait pour la réflexion et la réfraction de la lumière
comme on peut le voir sur la figure ci-bas. Les rangés de photons sont montrés et des lignes
de frappe.
Maintenant voici ce qui se produit quand les photons frappent la surface d'un corps. L'énergie
est absorbé par les électrons de la première couche d'atomes rencontrés. À leur tour les
électrons émettent l'énergie électromagnétique sous forme de photons à la couche suivante
d'atomes.
"Particules et ondulatoire en réfraction et réflexion">
2) Analogie avec la théorie de Planck
Les atomes agissent comme Planck les a décrit, des oscillateurs électromagnétique, des
émetteur, récepteur de photons. Si on voit au travers le verre, ce n'est pas que les photons
traverse le verre mais que l'information électromagnétique de la lumière est absorbé puis
transmise d'une couche à l'autre d'atomes, par l'intermédiaire des électrons, au travers le
verre, l'eau etc..
Des chercheurs ont démontré que l'information de la lumière est capturé dans la trajectoire des
électrons de l'atome et serait transmise aux prochaines couches par après.
(voir réf:) the properties
of the photons are transferred to the atoms
3) Le comportement du modèle en réfraction et en réflexion
Chaque point d'impact des rayons de lumière (photons) devient une source de lumière et
l'onde se reforme comme montré sur le diagramme.
Dépendant des électrons des atomes de la surface, l'énergie va être absorbé par les électrons
puis, soit dirigé au travers le corps (réfraction) , transformé en chaleur ou renvoyé en sens
inverse (réflexion).
4) La constante d'Einstein "c"
C'est ici qu'on peut définir la constante "c " la vitesse de la lumière.
Un atome émet de l'énergie électromagnétique d'après la physique quantique. Ces paquets
d'énergie doivent être émit à la vitesse de la lumière par rapport aux atomes qui les émettent.
Le problème est que tout instrument, à cause de ce principe , mesure la vitesse de la lumière
par rapport à ses propres atomes. C'est pourquoi la vitesse de la lumière est mesurée
invariablement à 300 000 km/sec sur la terre.
5) Les Instruments capables de mesurer la vraie vitesse de la lumière.
Le seul type d'instrument pouvant faire cela est par exemple le phénomène de réflexion sur
un miroir parabolique (sphérique) installé dans l'espace. La lumière doit le frapper directement
sans toucher au préalable à quoique ce soit. On peut alors mesurer la vitesse de la lumière par
le déplacement apparent du foyer. On aura le même résultat avec des lentilles qui travaillent en
réfraction
6) L'explication de l'expérience de Michelson (résumé seulement)
(voir section 5)
C'est pourquoi, Michelson avec l'interféromètre n'obtenait pas de changement peu importe la
direction qu'il plaçait l'appareil. Faites les calculs et diagrammes nécessaire, en appliquant
la théorie qu'on vient de proposer, et voyer que l'onde lumineuse des deux faisceaux reviennent
à la même vitesse et garde la même fréquence quand elles se superposent dans l'interféromètre.
On peut maintenant comparer son expérience à deux nageurs dans une piscine sur un bateaux.
La vitesse relative entre les nageurs, qui se déplaceraient l'un dans les sens du bateau
l'autre de travers, est indépendante à la vitesse de déplacement du bateau. La raison en est
que la vitesse de chaque nageur est relative au molécule d'eau. Cette illustration nous fait
comprendre pourquoi Michelson a obtenu un résultat négatif, aucune variation de la vitesse
relative entre les deux rayons de lumière. On a pas besoin de passer par une théorie purement
mathématique qu'est la relativité pour expliquer les résultats de l'expérience.
|
A) Si Einstein s'est trompé, effet sur un télescope spatial 
