Question fentes d'Young

[Merlin95]

Bonjour,

dans l'expérience des fentes d'Young j'aimerai poser une question dont j'ai pas trouvé la réponse de manière explicite sans doute car ce n'est pas toujours le point principal qu'on veut illustrer.

En essayant de me faire une idée d'ensemble de l'expérience, je suis ainsi amené par curiosité à me poser cette question, du cas où les photons sont envoyés "un par un" :

Est-ce que dans cette expérience :
I) tous les photons émis un à un finissent toujours tous forcément sur l'écran en passant par les trous S1 et S2 de l'écran intermédiaire

II) des photons qui ont été émis un a un vont aussi quelque fois s'arrêter sur la matière de l'écran intermédiaire (donc pas au niveau des coordonnées où sont les trous S1 et S2) et ainsi n'arriveront pas à l'écran final.

Si I) est bon, serait-ce parce que la matière de la face de l'écran intermédiaire est de telle sorte qu'elle n'interagit pas avec les photons ?

J'aimerai bien l'explication d'un physicien sur ces questions.

Merci à vous

[Sake]

Bonjour,

dans l'expérience des fentes d'Young j'aimerai poser une question dont j'ai pas trouvé la réponse de manière explicite sans doute car ce n'est pas toujours le point principal qu'on veut illustrer.

En essayant de me faire une idée d'ensemble de l'expérience, je suis ainsi amené par curiosité à me poser cette question, du cas où les photons sont envoyés "un par un" :

Est-ce que dans cette expérience :
I) tous les photons émis un à un finissent toujours tous forcément sur l'écran en passant par les trous S1 et S2 de l'écran intermédiaire

II) des photons qui ont été émis un a un vont aussi quelque fois s'arrêter sur la matière de l'écran intermédiaire (donc pas au niveau des coordonnées où sont les trous S1 et S2) et ainsi n'arriveront pas à l'écran final.

Si I) est bon, serait-ce parce que la matière de la face de l'écran intermédiaire est de telle sorte qu'elle n'interagit pas avec les photons ?

J'aimerai bien l'explication d'un physicien sur ces questions.

Merci à vous

Bonsoir,

I) On ne sait pas si les photons passent par l'une des deux fentes si l'on ne les observe pas. Observation est synonyme de mesure, ce qui fait s'effondrer la superposition des états quantiques en un événement bien défini. Ici, l'absence de mesure implique que le photon peut être passé par les deux fentes à la fois. Mais vouloir connaître la fente par laquelle le photon est passé revient à vouloir mesurer sa position. En tant qu'expérimentateurs, nous sommes donc obligés de devenir intrusifs dans le système (la mesure passe par l'interaction avec le système, donc on le bombarde d'atomes et de rayonnements, etc.), quitte à faire disparaître cette superposition d'états selon la théorie de la décohérence quantique. On parle de réduction du paquet d'onde.

II) En deuxième lecture, l'énoncé I) semble légèrement mystérieux. Pourquoi les photons devraient-ils arriver à coup sûr sur l'écran d'en face ? Nous avons une incertitude sur la position des photons qui vient directement de l'inégalité d'Heisenberg, donc il est possible qu'un photon atterrisse sur le mur intermédiaire.

[Merlin95]

Bonsoir,

I) On ne sait pas si les photons passent par l'une des deux fentes si l'on ne les observe pas. Observation est synonyme de mesure, ce qui fait s'effondrer la superposition des états quantiques en un événement bien défini. Ici, l'absence de mesure implique que le photon peut être passé par les deux fentes à la fois. Mais vouloir connaître la fente par laquelle le photon est passé revient à vouloir mesurer sa position. En tant qu'expérimentateurs, nous sommes donc obligés de devenir intrusifs dans le système (la mesure passe par l'interaction avec le système, donc on le bombarde d'atomes et de rayonnements, etc.), quitte à faire disparaître cette superposition d'états selon la théorie de la décohérence quantique. On parle de réduction du paquet d'onde.

Oui, j'ai bien conscience de tout cela, la question n'est justement pas sur le thème principal des fentes d'Young, mais sur un aspect incident (en résumé, de savoir si on observe la tâche sur l'écran final à chaque coup).

II) En deuxième lecture, l'énoncé I) semble légèrement mystérieux. Pourquoi les photons devraient-ils arriver à coup sûr sur l'écran d'en face ?

Ok donc selon vous, en réalisant l'expérience, si on envoie un photon, la tâche du photon sur l'écran final n'est pas à tous les coups (il faudrait réitérer plusieurs fois [succéssivement] l'émission du photon pour voir une fois de temps en temps une tache sur l'écran final).

C'est une question, car classiquement, on parle d'un photon qui au final arrivera sur l'écran final, mais on ne fait pas mention qu'il n'y apparait pas toujours forcément à chaque coup (notamment il a pu interagir avec l'écran intermédiaire), d'où mon doute que j'ai posé.

Et si c'est bien cela, comme cela m'apparait un peu plus clairement, peut-on dire dans les grosses lignes que la probabilité dépend de l'épaisseur des fentes et de la "longueur" du dispositif ?