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la lumiere viellit elle ..?


Achaim

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bonsoir .

nouveau sur ce forum, qui me permet de poser une question qui me titille depuis longtemps

la lumière qui voyage depuis un point éloigné de l espace met suivant l éloignement de l objet un certain voir un temps infini a nous parvenir. Dans ce voyage, ce qui compose cette lumière, en particulier les photons ,  au bout de quelques millions d années , se fatiguent ils, vieillissent ils , plus terre a terre, nous transmettent ils l information réel ou modifiée de fait de la longueur du trajet ?  en gros pouvons nous vraiment faire confiance à ce qui nous parvient de très loin...???

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Du point de vue de la physique des particules, un photon est une particule stable, c'est-à-dire qu'elle ne se désintègre pas en d'autres particules au bout d'un certain temps, comme par exemple un neutron; expérimentalement la durée de vie est mesurée à plus de 10^18 années, soit un milliard de fois le temps passé depuis le big bang (cf par exemple cette page). Donc un photon ne vieillit pas.

 

Le modèle de "lumière fatiguée" a été proposé par le passé, mais a été définitivement invalidé par la découverte du fond diffus cosmologique; cf cet article

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Il y a 1 heure, julon2000 a dit :

ne se désintègre pas en d'autres particules au bout d'un certain temps

ok mais par ex, j émet une lumière de mon village , théoriquement celle ci va se propager dans toutes les directions à la vitesse stable en gros de 300 000 km/s

si cette lumière ne vieillie pas donc transmet l information lumière de la sd bain allumée de partout , sa veut dire que cette info est disponible de partout dans l univers et sans limite de temps  ......??

après si on ne la perçois pas, ma question devrait etre plutôt

la lumière se mélange  t elle ..?? au quel cas info originel faussées ....??

 

Il y a 1 heure, patrick60 a dit :

de notre technologie : est-elle suffisamment perfectionné pour tout "voir" ?

autrement dit , tous l univers est ici sous nos yeux, en gros les infos sont là ( flux continu d infos passés) , mais nous ne savons pas les voir ...encore .? rapport effectivement a la technologie

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il y a une heure, Achaim a dit :

ok mais par ex, j émet une lumière de mon village , théoriquement celle ci va se propager dans toutes les directions à la vitesse stable en gros de 300 000 km/s

si cette lumière ne vieillie pas donc transmet l information lumière de la sd bain allumée de partout , sa veut dire que cette info est disponible de partout dans l univers et sans limite de temps  ......??

après si on ne la perçois pas, ma question devrait etre plutôt

la lumière se mélange  t elle ..?? au quel cas info originel faussées ....??

Oui, mais l'intensité du signal lumineux diminue comme le carré de la distance, raison pour laquelle seuls les phénomènes extrêmement lumineux sont observable dans le ciel. À titre d'exemple, l'étoile la plus proche de nous, Proxima du Centaure, n'est pas visible à l'œil nu.

 

Il y a 2 heures, patrick60 a dit :

...dans nos conditions actuelles, soit, mais quid au delà des 10^18 AL et dans un modèle d'univers futur, par exemple en expansion = > froid ou encore dans un modelè primordial chaud : même comportement ? Je pense à la thermodynamique sur des échelles cosmologiques...

Je crois que tu t'emmêles les pinceaux (ou les bouteilles vu ton avatar? :) ), les 10^18 sont des années, soit du temps, pas une distance. C'est un milliard de fois plus que l'âge de l'univers.

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Il y a 9 heures, julon2000 a dit :

Oui, mais l'intensité du signal lumineux diminue comme le carré de la distance, raison pour laquelle seuls les phénomènes extrêmement lumineux sont observable dans le ciel. À titre d'exemple, l'étoile la plus proche de nous, Proxima du Centaure, n'est pas visible à l'œil nu.

ok c est un constat et une formule

mais pourquoi ? puisque apparemment  la lumière est constante et immuable , qu est ce donc que ce paramètre intensité qui permettrai de dire qu il y a de fait un changement , est ce comme un frein qui ralenti (? pourtant vitesse constante) un changement au niveau des photons ou autre?   ...plus je m éloigne dans mon jardin moins je vois la lumière de la cuisine ...ok....mais sur ce qui est dit plus haut , c est pas logique ...

ensuite si je réfléchi bien, si il n y avait pas de frein a la lumière , ne serions nous pas comme en plein jour la nuit ..?..Ce doit surement etre un paramètre important a des fins de stabilité ..non..?

Il y a 10 heures, patrick60 a dit :

...on appelle ça, l'éternité

"L'éternité c'est long, surtout vers la fin" (Woody Allen)

 

"Le temps est-il fini ?"

Vous avez deux heures...

ba....moi quand on me disait ça , je faisais tout ce qu'il fallait pour me faire f.. dehors des cours et cool aller jouer au ping pong ...:hm:

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Il y a 15 heures, Achaim a dit :

la lumière qui voyage depuis un point éloigné de l espace met suivant l éloignement de l objet un certain voir un temps infini a nous parvenir.

 

Il est impossible que la lumière ait mis un temps infini pour nous parvenir. Au pire, elle a mis un temps égal à l'âge de l'univers.

 

Il y a 15 heures, Achaim a dit :

Dans ce voyage, ce qui compose cette lumière, en particulier les photons ,  au bout de quelques millions d années , se fatiguent ils, vieillissent ils

 

Le temps propre des photons est figé. Pour eux, traverser l'univers est instantané. Ils ne peuvent pas vieillir puisque, dans leur référentiel, le temps ne s'écoule pas.

 

Il y a 15 heures, Achaim a dit :

plus terre a terre, nous transmettent ils l information réel ou modifiée de fait de la longueur du trajet ?

 

Du fait des obstacles sur le trajet, oui. Par exemple la supergéante bleue de l'amas ouvert NGC 7510 apparaît orange à l'oculaire. C'est à cause de l'absorption interstellaire qui augmente la longueur d'onde, provoquant un rougissement similaire à celui du Soleil couchant.

 

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Oui la lumière qui arpente l'univers est modifiée et celà pour plusieurs raison dont la plus connue qui est l'expansion de l'univers qui fait que sa longueur d'onde s'étire en fonction de l'éloignement de la source. Donc d'une certaine manière on peut dire que la lumière "vieilli" lorsqu'elle passe du bleue au rouge ;) 

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Il y a 2 heures, Achaim a dit :

ok c est un constat et une formule

mais pourquoi ?

L'intensité lumineuse décroît comme le carré de la distance simplement par conservation de l'énergie, qui est un des grands principes de la physique. Considères une source lumineuse qui émet uniformément dans toutes les directions (une ampoule idéalisée sans culot, ou une étoile) : si tu récoltes cette énergie lumineuse en enfermant la source au milieu d'une sphère dont l'intérieur est tapissé de panneaux solaires (qu'on va supposer idéaux), cette énergie est la même quel que soit le rayon de cette sphère, que ce dernier vaille 1m ou 1km. Donc si la quantité d'énergie lumineuse récoltée est la même quel que soit le rayon, l'intensité lumineuse doit forcément diminuer avec la distance puisque la surface de récolte augmente. Et comme cette surface de récolte augmente comme le carré de la distance (la surface d'une sphère vaut 4 pi r^2), l'intensité de lumière doit diminuer de même.

Pour ta question "ne serions nous pas comme en plein jour la nuit ..?", ça porte un nom, le paradoxe d'Olbers.

 

Il y a 1 heure, jgricourt a dit :

Donc d'une certaine manière on peut dire que la lumière "vieilli" lorsqu'elle passe du bleue au rouge

Le vocabulaire fait penser à une théorie (la lumière fatiguée) qui a été invalidée. Et le décalage vers le rouge n'est pas une propriété intrinsèque du voyage de la lumière, mais une conséquence de l'expansion de l'univers.

 

Edit: @Bruno : au risque de couper des cheveux en quatre, et si mes souvenirs sont bons, on ne peut pas vraiment se mettre dans le référentiel d'un photon pour y faire des calculs, il s'agit d'une sorte de passage à la limite. Par contre on peut montrer dans le formalisme de la physique des particules qu'une particule sans masse est forcément stable et se déplace à la vitesse de la lumière.

Modifié par julon2000
clarification
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Le 24/11/2018 à 11:41, julon2000 a dit :

on ne peut pas vraiment se mettre dans le référentiel d'un photon pour y faire des calculs, il s'agit d'une sorte de passage à la limite

 

À partir du moment où le photon existe, le passage à la limite est valide, non ?

 

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Le 23/11/2018 à 22:42, Achaim a dit :

la lumière se mélange  t elle ..?? au quel cas info originel faussées ....??

Oui, lorsqu'on fait un spectre d'objet lointain, les informations contenu dans la lumière des objets plus proches viennent polluer les autres

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Le ‎24‎/‎11‎/‎2018 à 11:41, julon2000 a dit :

l'intensité de lumière doit diminuer de même

en fait ce que je comprends , c est en sorte une histoire de nombres , l énergie est liée à la quantité , c.a.d , un nombre de photons dans un milieu restreint est en quantité, donc = énergie, et le même nombre  de photons s'éloignant , donc se séparent les uns des autres ont donc moins d énergie, ou d intensité , ok , mais en découle pour moi un questionnement du coup : je vais avoir sur le miroir de mon télescope , 15 a 80 photons /secondes qui arrivent de la galaxie x qui est non visible ....., avec 15 photons, rien pas d image, avec des milliers sa arrive :

ça veut donc dire que chaque photons composant la galaxie a une info différente (gazs ect..) et que accumulées ensemble elles donnent une image comme un puzzle ..ok , mais au niveau structurel , si mon info galaxie par de la dite scindées en des milliards ect de photons dans toutes les directions , comment puis je avoir la totalité de l info qui se sépare dans le sens opposé...de l univers (par rapport a nous observateur) ,logiquement , on ne devrait voir ou accueillir dans le télescope qu une partie d angle  d émission de la bête .......alors que non , donc un seul photon est émis dans toutes les directions , mais alors qu en est il de l interaction entre toutes ces particules emis de la meme source  qui du coup  s entrecroisent anarchiquement ....l info est pourtant là ....bizarre.....un seul photon aurait il tout ou grande partie de l info "galaxie"?

Le ‎24‎/‎11‎/‎2018 à 11:41, julon2000 a dit :

ça porte un nom, le paradoxe d'Olbers.

 

nous observons une partie finie de l univers infini .......j avoue que j ai pas compris ....faut que je repotasse

 

Il y a 16 heures, gerard33 a dit :

la lumière des objets plus proches viennent polluer les autres

une sorte de mélange alors .......mais on arrive pourtant à dissocier ...?

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@Achalm tu peux alors experimenter la même chose lorsque tu regardes ton voisin les photons qui en émanent sont également éparpillés dans toutes les directions donc tu ne devrais l'appervevoir que partiellement. 😀

 

Par exemple dans le cas d'une étoile que tu observes avec tes yeux et bien un seul photon suffira a la caractériser mais le seuil de détection de nos yeux étant ce qu il est il en faudra bien plus pour déclencher la vision. Après le reste c'est de l'optique géométrique et tu peux oublier cette histoire de photons.

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Le ‎26‎/‎11‎/‎2018 à 08:02, jgricourt a dit :

et bien un seul photon suffira a la caractériser

c est l objet de mon questionnement plus haut , donc tu veux dire que l info "galaxie" tient dans un seul photon et que non ce n est pas comme un puzzle ..?

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Bien sûr que non une galaxie comme une étoile émettent dans plusieurs longueurs d'onde et l'ensemble de celles ci constituent un spectre d’émission que l'on peut analyser pour en déduire sa composition chimique. Cependant la galaxie étant constituées d'étoile et de gaz (zones HII) selon la direction que l'on vise l'information transmise par les photons sera différente.

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Ben dit donc Achaim, c'est rude dans ton esprit :p

 

Le ‎26‎/‎11‎/‎2018 à 07:48, Achaim a dit :

en fait ce que je comprends , c est en sorte une histoire de nombres , l énergie est liée à la quantité , c.a.d , un nombre de photons dans un milieu restreint est en quantité, donc = énergie, et le même nombre  de photons s'éloignant , donc se séparent les uns des autres ont donc moins d énergie, ou d intensité

Les photons ne perdent pas leur énergie. C'est juste que si t'es plus loin de leur source, le faisceau de lumière s'élargissant inévitablement et ton capteur (œil, télescope, …) gardant la même dimension, y'a simplement moins de photons qui arrive sur ton capteur. Donc c'est moins lumineux. Si tu t'éloigne d'une lumière elle émettra toujours autant d'énergie, mais comme tu seras plus loin tu en capteras un plus faible partie.

 

Le ‎26‎/‎11‎/‎2018 à 07:48, Achaim a dit :

ça veut donc dire que chaque photons composant la galaxie a une info différente (gazs ect..) et que accumulées ensemble elles donnent une image comme un puzzle

Si tu veux. Dis toi qu'une galaxie n'émet pas une sorte de lumière unique car l'image de cette galaxie c'est la somme de toutes les sources de lumières qui y sont émises. Chacune de ces sources de lumière (principalement ses milliards d'étoiles + ses gaz en émission) part de son point d'émission et voyage dans toutes les directions, dont la tienne. Y'a des photons qui partent de la gauche de la galaxie, d'autres de sa droite, … et comme ils ne t'arrivent donc pas du même endroit et sous le même angle cela te crée un objet qui a une surface ou dimension apparente. Alors bien sûr comme c'est super loin tu ne peux pas voir en détail ces milliards de sources lumineuses qui sont trop proches les unes des autres, il y a une limite en résolution qui dépend du diamètre de ton capteur. Inévitablement certains photons de sources différentes mais proches vont se superposer sur ton capteur à cause de cette limite de résolution.

 

Pour exemple prends la galaxie M33 :

Résultat de recherche d'images pour "M33"

Le centre de la galaxie va être blanc/jaune car composé d'étoiles assez vieilles (pour être vieux faut être petit, si c'est petit c'est froid en surface, si c'est froid la lumière va tendre vers le jaune orange)

Les bras de la galaxie vont être blanc/bleu car aussi composés d'étoiles plus jeunes (si c'est jeune il va y avoir de grosses étoiles dans le lot, et les grosses étoiles sont plus chaudes donc lumière tendant vers le bleu)

Il y a également des grands nuages de gaz qui apparaissent rouges. Ils sont constitués d'hydrogène ionisé qui émet principalement dans cette lumière là (pas que, mais le rouge est dominant)   

Il y a enfin des zones sombres avec de grand nuages de gaz neutres et poussières qui absorbent la lumière qui vient de derrière eux.

 

Notes bien que les étoiles ont des spectres d'émission continus. Ca veut dire que les photons qui partent de l'étoiles ont une énergie différente et vont porter des info différentes. Si on fait une énorme simplification, une petite étoile va envoyer des photons "blancs", "jaunes", "oranges" et "rouges" dont la lumière cumulée va paraitre plus ou moins jaune. Les grosses étoiles vont t'envoyer des photons "blancs" et "bleus" et y'en aura tellement que le bleu va dominer même si dans ce coin de la galaxie y'a aussi de petites étoiles qui vont t'envoyer du jaune. Ca ne veut donc pas dire qu'il n'y pas de vieilles étoiles dans les bras mais en proportion y'a beaucoup plus de jeunes et chaudes qu'au centre. Même résonnement pour les zones rouges des nuages d'hydrogène en émission. Dans les photons qui t'arrivent de ces zones là y'aura aussi des "jaunes" et des "bleus" provenant des étoiles situés dans ou au dessus de la nébuleuse (si c'est derrière, la nébuleuse va bloquer le signal) mais ils seront minoritaires par rapport aux photons "rouges hydrogène" qui viennent de la nébuleuse.

 

A relever que la plupart des étoiles individuelles que tu peux voir sur l'image sont en avant plan et appartiennent à notre propre galaxie. Ce sont des étoiles beaucoup plus proches que M33.

 

Le ‎26‎/‎11‎/‎2018 à 07:48, Achaim a dit :

si mon info galaxie par de la dite scindées en des milliards ect de photons dans toutes les directions , comment puis je avoir la totalité de l info qui se sépare dans le sens opposé...de l univers (par rapport a nous observateur)

Ben tu peux pas. Tu ne reçois que la lumière qui part exactement dans ta direction, c'est à dire une très faible partie. Le bon coté des choses c'est qu'une étoile c'est plus ou moins rond et que le même cocktail d'information (on ne parle pas de trois photons d'un type par ci, quatre photons différents par là) part bien dans toutes les directions. Ton commentaire ne vaudrait que pour des objets qui n'envoient pas la même info dans toutes les directions, un blazar par exemple. Mais ce sont des cas très spéciaux qui ne concernent pas l'observation d'une galaxie toute simple comme on l'évoque ici et comme tu pourras le pratiquer en tant qu'astram.

 

Le ‎26‎/‎11‎/‎2018 à 07:48, Achaim a dit :

donc un seul photon est émis dans toutes les directions

Non. Un photon c'est un photon, chacun ne part que dans sa propre direction.

 

Le ‎26‎/‎11‎/‎2018 à 07:48, Achaim a dit :

qu en est il de l interaction entre toutes ces particules emis de la meme source  qui du coup  s entrecroisent anarchiquement

Et bien y'a pas d'interaction. Un photon en croise un autre ? Même pas mal. N'empêche, c'est mieux comme ça sinon ce serait un sacré bordel...

 

Le ‎26‎/‎11‎/‎2018 à 07:48, Achaim a dit :

un seul photon aurait il tout ou grande partie de l info "galaxie"?

Normalement à ce stade là tu devrais comprendre que cette phrase n'a aucun sens ;)

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"Non. Un photon c'est un photon, chacun ne part que dans sa propre direction".

C'est pour cette raison que je n'aime pas utiliser le terme de photon et je préfère parler d'ondes (ou de lumière) , ce qui évite des explications tordues
D'une façon simpliste j'imagine que le photon n'existe que quand il rencontre quelque chose  (effet photo électrique /  quanta d'énergie). Cette hypothèse me permet d'extrapoler à tout le domaine des ondes électromagnétiques et d'intégrer également la radio astronomie (ça existe les spectro en radio astronomie ?)
Une autre interprétation simplissime c'est que les ondes électromagnétiques (dont la lumière ) sont accrochées à la maille gravitationnelle ( preuve éclipse https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89clipse_solaire_du_29_mai_1919).

Maintenant je ne connais toujours pas la nature de la lumière...😯 pourquoi tous ces fronts d'ondes ne se mélangent pas entre eux sur mon miroir... pour me donner une lumière blafarde !!!!

Bref c'est magique 😊

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Si tu veux, Jim, mais il faut aussi savoir se mettre au niveau de son interlocuteur si on veut avoir une chance qu'il puisse comprendre la réponse. J'ai déjà vu des gens très callés dans la théorie et totalement incapables d'expliquer en une seule phrase claire à un enfant pourquoi une étoile est bleue et une autre orange. Je ne fustige pas Achaim sur son niveau en astrophysique mais objectivement il lui manque les bases, on va donc répondre le plus simplement possible histoire de clore sa question sur l'entrecroisement et la dispersion des photons. Et j'espère que j'y suis arrivé. A lui ensuite de cultiver sa curiosité et de progresser de manière cohérente, à l'aide par exemple d'un bouquin d'initiation qui lui permettra d'aborder les différentes notions dans un ordre logique. La dualité onde corpuscule peut donc encore attendre un peu ;)

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Il y a 1 heure, jim a dit :

Maintenant je ne connais toujours pas la nature de la lumière...😯 pourquoi tous ces fronts d'ondes ne se mélangent pas entre eux sur mon miroir... pour me donner une lumière blafarde !!!!

Bref c'est magique

 

Si les front d'ondes peuvent interférer et c'est bien ce qui se passe à chaque fois que la lumière des étoiles entre dans ton télescope ce qui fait que plus tu grossis l'image plus elle devient floue et blafarde :) 

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Il y a 2 heures, jim a dit :

(ça existe les spectro en radio astronomie ?)

Tel qu'on l'entend en lumière visible je ne sais pas, on radio on regarde plutôt des longueurs d'onde / fréquentes (ou plutôt des plages) l'une après l'autre et suivant l'instrument, non ? La spectro en lumière visible donne la chance de pouvoir dispatcher tout le spectre, ça évite d'avoir à se taper toutes les longueurs d'ondes les une après les autres. Mais la finalité me parait être la même, on veut savoir de quel endroit vient telle longueur d'onde / fréquence.

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Il y a 1 heure, popov a dit :

l'aide par exemple d'un bouquin d'initiation qui lui permettra d'aborder les différentes notions dans un ordre logique.

la problematique de ce genre de chose, c est que effectivement, sa vire vite avec des formules et on lâche , suis charpentier et a part la trigo , je perd vite les pédales , donc dejas merci a vous tous de venir répondre a mes questions , :)

après le fond réel de ma question du coup s éclairci , quand je parle de l info galaxie , je veux dire :

la lumière qui arrive sur le miroir de mon télescope, du capteur de l apn ou de mon œil , est la même , sauf qu on l analyse a des stades différents

comment , partant d un mélange d onde , arrive t on à une image , sa rejoint l'histoire du miroir de jim cité plus haut , une image c est pas le merdier et c est ce qui est etonnant

comment à partir des ondes lumineuse  mon telescope arrive t il a réorganiser tout ça pour en faire quelque chose de "reel" ou pas ceci dit

la question peut etre posée aussi différemment

ne connaissons nous pas la finalité de la lumière , l info qu elle transmet uniquement parce que notre œil qui est la finalité du télescope, de l apn ect la transforme lui meme , et de fait dans la réalité, sans nous , sans la transformation que procure nos yeux, le monde serait surement très diffèrent , uniquement fait d onde :b:

 

bref , comment sa marche ,comment une onde me donne une image , c est un peut la question  du comment le photon a l info "image galaxie".... après si vous avez des liens ou ouvrages qui expliquent simplement suis preneur

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il y a 20 minutes, Achaim a dit :

bref , comment sa marche ,comment une onde me donne une image , c est un peut la question  du comment le photon a l info "image galaxie".... après si vous avez des liens ou ouvrages qui expliquent simplement suis preneur

La formation des images dans ton télescope s'explique avec l'optique géométrique, si tu es à l'aise avec la trigo ça ne devrait pas te poser de gros problèmes à comprendre. Par contre je n'ai pas de bouquin ou de site à te recommander.

Il y a 1 heure, jgricourt a dit :

Si les front d'ondes peuvent interférer et c'est bien ce qui se passe à chaque fois que la lumière des étoiles entre dans ton télescope ce qui fait que plus tu grossis l'image plus elle devient floue et blafarde  

Ben non, les rayons lumineux se croisent sans interférer entre eux, c'est une conséquence de la linéarité des équations de Maxwell.

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Il y a 1 heure, julon2000 a dit :

La formation des images dans ton télescope s'explique avec l'optique géométrique, si tu es à l'aise avec la trigo ça ne devrait pas te poser de gros problèmes à comprendre. Par contre je n'ai pas de bouquin ou de site à te recommander.

Ben non, les rayons lumineux se croisent sans interférer entre eux, c'est une conséquence de la linéarité des équations de Maxwell.

 

Je maintiens qu'il y a bien interférence au passage d'une ouverture c'est précisement ce qui explique que l'image d'une étoile a une dimension non nulle, la fameuse tache de Airy !

Et celà n'a rien à voir avec Maxwell puisque l'on peut observer la même chose avec un front d'onde à la surface de l'eau traversant une ouverture ;) 

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Il y a 2 heures, jgricourt a dit :

 

Je maintiens qu'il y a bien interférence au passage d'une ouverture c'est précisement ce qui explique que l'image d'une étoile a une dimension non nulle, la fameuse tache de Airy ! 

Et celà n'a rien à voir avec Maxwell puisque l'on peut observer la même chose avec un front d'onde à la surface de l'eau traversant une ouverture ;) 

Je crois qu'il y a confusion : la tache d'Airy est due à la diffraction, phénomène qui a lieu lorsqu'une onde rencontre un obstacle. Mais toutes les ondes ne sont pas identiques : les ondes électromagnétiques n'interagissent pas entre elles, au contraire des ondes ayant lieu dans un fluide, telles que des vagues. Et il y a une raison fondamentale à ça : les équations qui gouvernent les ondes électromagnétiques sont linéaires, alors que celles des fluides ne le sont pas.

 

Modifié par julon2000
clarification
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Oui il s'agit bien de la diffraction mais selon le principe d'Huygens c'est le résultat d'interférénces des fronts d'ondes en tout point de l'ouverture (voir aussi la fameuse experience des fentes de Young). Je t'invite à relire ce cours du MIT niveau Lycée il me semble donc facile à lire pour beaucoup et je crois qu'il ne raconte pas trop de bêtises sur le sujet :) 

 

https://ocw.mit.edu/courses/electrical-engineering-and-computer-science/6-007-electromagnetic-energy-from-motors-to-lasers-spring-2011/lecture-notes/MIT6_007S11_lec27.pdf

 

Enfin je cite Frederic Jabet sur sa page didactique au sujet du passage d'un front d'onde par une ouverture :

 

"Cette déformation du front d’onde par le diaphragme d’entrée de l’instrument fait que le front d’onde issue d’un objet ponctuel à l’infini ne va pas converger en un seul point comme on pourrait le penser, mais va être perturbé par des interférences provoquées par la diffraction."

 

http://airylab.fr/la-diffraction

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Il y a 17 heures, Achaim a dit :

la problematique de ce genre de chose, c est que effectivement, sa vire vite avec des formules et on lâche , suis charpentier et a part la trigo , je perd vite les pédales , donc dejas merci a vous tous de venir répondre a mes questions , :)

après le fond réel de ma question du coup s éclairci , quand je parle de l info galaxie , je veux dire :

la lumière qui arrive sur le miroir de mon télescope, du capteur de l apn ou de mon œil , est la même , sauf qu on l analyse a des stades différents

Non, analyser à des stades différents ça ne veut rien dire (c'est pas dit méchamment). En terme de trigonométrie, que tu regardes une galaxie ou une charpente c'est pareil : quand t'es devant ta charpente elle a un angle apparent : tu vois la gauche de la charpente, la droite, le toit, … Si tu te rapproches de ta charpente cet angle est plus grand et la charpente prend plus de place dans ton champ de vision, tu verras mieux ses détails. Si tu t'éloignes elle aura un angle plus petit. Si tu veux mieux la voir tu peux prendre des jumelles. C'est la même info qui va arriver dans les jumelles mais ses lentilles vont changer l'angle des différents faisceaux de lumière et te donner une image grossie, l'angle apparent sera augmenté (ou diminué si tu tiens tes jumelles à l'envers). Si tu augmentes l'angle apparent de ta charpente en la grossissant, tu vas étaler la lumière qui vient de chaque endroit de cette charpente sur une surface plus grande, dont moins de lumière par unité de surface. C'est pour ça qu'en plus de grossir il va falloir capter plus de lumière sinon ça va s'assombrir.

Quand tu observes une galaxie c'est pareil. Jumelles, lunette astro ou télescope sont des systèmes optiques qui ont la même finalité : augmenter l'angle apparent de ce qu'on observe (car l'angle apparent à l'œil nu est petit et limite la perception des détails) ET capter plus de lumière car les objets vont être étalés sur une surface apparente plus importante et donc paraitre moins lumineux alors qu'ils sont déjà faibles au départ pour la plupart. La seule vraie différence avec ta charpente c'est qu'une galaxie va émettre sa propre lumière (en fait, c'est le cumul de toutes les sources de lumière qui la compose et qui part dans ta direction) alors que la charpente va renvoyer la lumière du soleil ou d'une lampe qui va rebondir sur elle.

 

Il y a 17 heures, Achaim a dit :

comment , partant d un mélange d onde , arrive t on à une image , sa rejoint l'histoire du miroir de jim cité plus haut , une image c est pas le merdier et c est ce qui est etonnant

comment à partir des ondes lumineuse  mon telescope arrive t il a réorganiser tout ça pour en faire quelque chose de "reel"

Les ondes qui viennent des différents endroits du champ peuvent s'entrecouper sans incidence des unes sur les autres (heureusement). L'important c'est que ton système optique les replace correctement les unes par rapport aux autres sinon oui l'image serait illisible, c'est ce qui arrive quand un telescope est mal fabriqué ou mal réglé. Ca arrive même dans l'œil, c'est pour ça qu'on peut être myope ou astigmate. Au sujet de l'œil, les faisceau de lumière s'y croisent d'ailleurs aussi et l'image formée au fond de ton œil sur les cellules sensibles à la lumière sont à l'envers et le cerveau doit bosser un peu pour remettre à l'endroit l'info reçue

Résultat de recherche d'images pour "oeil formation de l'image"

 

Il y a 17 heures, Achaim a dit :

ne connaissons nous pas la finalité de la lumière

question métaphysique...

 

Il y a 17 heures, Achaim a dit :

bref , comment sa marche ,comment une onde me donne une image

A avoir saisi la perche tendue on fini effectivement sur cette question de dualité onde corpuscule dont tu vas avoir du mal à saisir le sens vu tes connaissances actuelles (encore une fois, c'est pas dit méchamment). La lumière a les propriétés des deux, l'info transmise par la lumière ne voyage pas sous forme d'onde qui se transformerai d'un coup en particule à l'arrivée dans ton œil, c'est plus complexe que ça. Je reconnais que moi même je peinerai à l'expliquer correctement alors que pourtant j'ai l'impression d'en saisir à peut près l'idée…

 

Mais à ton niveau il faut se permettre quelques simplifications sinon ça continuera d'être un bazar sans nom. Tu peux te limiter à l'idée que le composant de base de la lumière c'est un photon :

1. qui voyage en ligne droite (sauf s'il croire de la matière qui va le dévier ou le faire rebondir, ou passe près d'une masse importante qui va tordre l'espace temps)

2. qui porte une énergie dépendante de la manière dont il a été crée et qu'il est capable de la retransmettre (cette énergie lui donne sa longueur d'onde, quand c'est dans le domaine du visible ça fait l'une des couleurs de l'arc en ciel)

3. qui peuvent se croiser entre eux sans interagir (quand t'as deux lampes devant toi, la rencontre de leurs lumières ne fait pas une explosion, ça se traverse comme si rien l'était)

4. qui voyage toujours à la même vitesse et sans perdre les info transmises (ce n'est pas entièrement juste mais pas besoin de s'étaler ici dans les cas particuliers).

 

Ce que je dis là est extrêmement réducteur mais y'a pas besoin d'aller plus loin pour répondre à ta question initiale.

 

Il y a 17 heures, Achaim a dit :

c est un peut la question  du comment le photon a l info "image galaxie"

Comme je te l'ai dit ce n'est pas un photon mais pleins de photons car un seul ne va pas t'apprendre grand chose sur cette galaxie. Suivant ma simplification ci dessus : 

1. du fait qu'ils voyagent en ligne droite tu sais d'où ils viennent, de quel endroit de cette galaxie et donc quelle forme elle a

2. du fait qu'ils portent l'info de leur énergie tu sais comment ils ont été produit donc comment se compose cette galaxie (type d'étoile, nébuleuse, …). Faut juste avoir les moyens d'analyser cette info, par exemple par la couleur sur les photo ou l'utilisation d'un filtre (un astram qui se spécialisera là dedans utilisera un spectromètre)

3. du fait qu'ils peuvent se croiser entre eux sans interagir et du point 1., l'image que t'as de cette galaxie n'est pas "polluée" par tous les autres photons croisés en route venant d'ailleurs et allant ailleurs. Si on utilise un dispositif optique amplificateur (telescope), il faut juste qu'il soit bien fabriqué et bien réglé pour ne pas bousiller l'image.

4. du fait de la vitesse constante et du point 1., plus tu t'éloignes et moins tu reçois de photons par unité de surface collectrice. Les photons ne vieillissent pas comme tu le supposais, si tu t'éloignes y'en a simplement d'avantage qui passeront à coté de ton œil.

 

Il y a 17 heures, Achaim a dit :

après si vous avez des liens ou ouvrages qui expliquent simplement suis preneur

Je ne saurai pas trop te dire. T'as déjà regardé dans la rubrique médiathèque du forum ?

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Le 23/11/2018 à 20:21, Achaim a dit :

Dans ce voyage, ce qui compose cette lumière, en particulier les photons ,  au bout de quelques millions d années , se fatiguent ils, vieillissent ils

 

Ça a déjà été dit mais j'aimerais insister sur ce point, les photons ne se déplacent que dans l'espace, pas dans le temps. Un photon ne subit pas de changement en raison du temps puisque de son point de vue, le temps n'existe pas.

 

Einstein a démontré que l'espace et le temps étaient un même espace qui comporte quatre dimensions. Trois dimensions spatiales (x, y, z) et une dimension temporelle (t). Un objet se déplace à une vitesse qui est l'addition de sa vitesse dans chaque direction. Puisque le temps est une direction (presque) comme les trois autres dans cet espace à quatre dimensions, et que 100 % du mouvement de la lumière est affecté à son déplacement dans les trois autres dimensions, il ne lui reste plus rien à dépenser pour se déplacer dans le temps.

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Il y a 2 heures, 'Bruno a dit :

Ron : tu es sûr que le photon se déplace dans l'espace (de son point de vue) ? Est-ce que les longueurs ne sont pas contractées jusqu'à zéro (de son point de vue) ?

 

C'est une excellente question mais je crois que ça se complique. Le photon a absolument un mouvement dans les trois dimensions spatiales, autrement il se déplacerait également dans le temps. La distance sur l'axe temporel est contractée à zéro, mais pas sur les trois autres axes.

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