Le Pouvoir de l 'Imaginaire (516) :Rentrons ensemble dans mon labo et faisons une manip!.....

Cet article   a pour but de mieux vous éclairer sur  celui de la RECHERCHE  et  de mon blog précèdent   et  continuer à vous expliquer les différences entre   la théorie de COPENHAGEN/NIELS BOHR  et celle de  DAVID BOHM/DE BROGLIE 

Dans la mesure où j’ai prévenu mes lecteurs , je me risque à  leur proposer  aujourd’hui un exercice de pédagogie active ! Refaisons ensemble l’expérience des fentes de YOUNG  dans des conditions  bien  plus modernes ….Mais comme il y  a longtemps que je ne  dispose plus  des moyens d’un laboratoire standard d’optique ondulatoire  je vais emprunter les conditions d’expérience d’un travail repéré sur  INTERNET  et m’inspirer de ses commentaires

Je commence par demander à mon lecteur  d’imaginer  rentrer dans mon labo et d’y voir installé une plaque  verticale percée de deux fentes horizontales large chacune de 0,2 µm et espacées de 1µm l’une de l’autre. Puis  un peu comme au stand de tir  je vais les bombarder  par des électrons .

 Ces derniers me sont  fournis  par un canon à électrons  qui  les émet un par  un dans le plan horizontal, à travers un trou de quelques millimètres de diamètre , à une vitesse de 1,8.x10^8 m/s suivant l’axe (0x).

 Pour compléter la manip  un  2 ème écran  vertical de détection  mobile  et  à une distance   ajustable derrière   ces 2 fentes  va récolter  les électrons un par  un. Et permettre  un enregistrement progressif dans le temps des résultats de ces tirs multiples

 Ma photo  vous résume la manip .Quoi de plus simple !?

----------------------------------------------------------------------------------------------

 Et maintenant regardons ce qui se passe !

Lorsque l’on rapproche l’écran de détection  à moins d’1cm après les fentes on observe  les impacts des électrons qui  forment deux taches distinctes, de la même forme que les fentes (cf. figure à 0,35mm  puis  3,5mm ;

Comme l’électron est  de rayon infiniment petit par rapport  à la largeur des fentes  et que la source d’électrons n’est pas ponctuelle   les impacts que vous voyez  entre et autour des deux raies  sont explicables par les divers angles  de tir  dus  au    diaphragme des deux fentes ….. et il n’y a pas observation  d’interférence

Vous concluriez à ma place qu’  il est alors très difficile de ne pas supposer qu’un électron considéré comme particule de la tache supérieure ne soit pas passé par la fente supérieure.

Mettons maintenant l’écran de réception plus loin  à 35 cm  derrière les fentes  et observons la cinétique d’apparition des taches des impacts des électrons

Chaque électron a un impact bien déterminé sur l’écran. L’électron se comporte donc comme un corpuscule à son arrivée sur l’écran. Mais si l’on attend suffisamment longtemps, l’ensemble des impacts des électrons forme une figure d’interférences. Le caractère ondulatoire d’un électron ne se révèle donc que statistiquement. Voici une photo prise sur un nombre variable de tirs 

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Dans l’interprétation de Copenhague,avec un électron  on  suppose  une onde OU un corpuscule avec un OU exclusif. C’est le principe de complémentarité de Bohr.Pour lui  durant toute l’expérience l’électron est seulement une onde; l’électron est un corpuscule seulement lors de son impact avec l’écran ( par son postulat de réduction du paquet d’onde).

Dans l’interprétation de de Broglie-Bohm, l’électron est à la fois une onde ET un corpuscule. Il y a coexistence de l’onde et du corpuscule; l’onde guidant le corpuscule d’où le nom d’onde pilote donné par Louis de Broglie en 1927. Le système quantique est à la fois onde et corpuscule, il correspond à une réalité « augmentée » par rapport  au concept  la mécanique classique.

  Mais si   dans l’interprétation de de Broglie-Bohm, l’électron-onde passe  par les deux fentes à la fois, la particule existe également tout au long de l’expérience et par conséquent l’électron-corpuscule passe effectivement par l’une des fentes

---------------------------------------------------------------------------------------

Et comme il me semble interessant  de creuser un peu plus   la représentation  de l electron  que nous pouvons tirer de cette jolie manip , je vais prendre le temps  de  vous la disséquer dans l article suivant …….