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lumière
Bonjour,
je discutais physique avec mon gamin, en seconde, de masse. Il me disait que tout "objet" avait une masse. J'ai failli lui dire oui lorsque je me suis souvenu des photons. On passe sur la notion de "corps" et l'imprécision du mot objet qui tendrait à montrer qu'effectivement les objets ont une masse et le photon n'est pas un "objet".
Je me suis malencontreusement risqué à lui expliquer qu'une onde ne peut se propager dans le vide et que donc le photon est quelque chose de différent.
Cela nous amener à nous poser plusieurs questions (en plus des correction du speech que je viens de faire) :
1 le photon est il le seul corps a ne pas avoir de masse ?
2 le photon est il un corps ?
3 le photon se propage t-il a travers une onde ? (onde électromagnétique)
4 la lumière se voit elle dans le vide (le faisceau lumineux) ?
Merci de votre aide.
Alain.
Bonjour,
1) On considère la masse du photon comme nulle mais en fait on sait pour l'instant que s'il a une masse, elle est inférieure à un certain seuil que l'on trouve expérimentalement.
Il y a d'autres particules qui n'ont pas de masses comme les gluons qui maintiennent les quarks entre eux, un ensemble de 3 quarks forment les protons et neutrons.
2) Il faut savoir que la lumière est considérée à la fois comme une onde électromagnétique et comme une particule. C'est ce que l'on nomme la dualité onde/corpuscule. Le photon est une particule que Einstein avait décrit comme étant des grains de lumières.
4) La lumière se voit évidemment dans le vide, car l'espace est principalement constitué de vide car toute la matière s'est regroupée sous la forme d'étoiles ou de planètes. On fait également une expérience dans les collèges et lycées afin de montrer que la lumière se propage dans le vide alors que le son ne se propage pas dans le vide: on prend une cloche à vide dans laquelle on met un réveil qui sonne, en enlevant le vide, nous n'entendons plus le son du réveil mais on le voit toujours.
Pendant longtemps les physiciens pensaient qu'une onde avait besoin d'un support pour se propager comme l'air permet de propager les ondes sonores, ils avaient inventé le concept d'éther qui a finalement été abandonné suite aux travaux d'Albert Einstein.
Voilà, j'espère avoir répondu à certaines de vos questions. 
Je marque une réserve sur la réponse à la question 4.
La lumière se propage dans le vide, mais reste à voir par ce qu'on veut dire par "la lumière se voit elle dans le vide ?"
Sur ce lien : 
, une question analogue a été posée et la réponse faite me paraît adéquate.
Voila ce qu'on en dit :
- Dans des films de SF (guerre des étoiles,…) nous pouvons voir des rayons laser tirés par
des armes. Dans la réalité, peut-on voir un rayon de lumière ?
Il est impossible de « voir » un rayon lumineux. Ce que l'on voit, ce sont des éléments de
matière éclairés par cette lumière. (lumière qui traverse un nuage de gouttelettes d'eau, de
poussière en suspension,…). Dans la guerre des étoiles, les tirs des laser se font dans le vide,
ils ne pourraient pas être vus.
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