PHYSIQUE Cours - Classe de terminale S

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Lois - Terminale S
Chapitre 10: Dualité onde-particule

Photons et ondes lumineuses

L'aspect ondulatoire de la lumière
 Jusqu'au début du XXeme siècle il fut tenu pour acquis que la lumière était une onde.
Les arguments en faveur de la nature ondulatoire de la lumière étaient aussi bien théoriques que pratiques:
- James Clerk Maxwell démontra grâce aux équations qui portent son nom que la lumière était une onde électromagnétique.
- De nombreux phénomènes tels que les interférences et la diffraction ne peuvent être expliqués que si la lumière est une onde.

L'aspect particulaire de la lumière
Au début du XXeme siècle l'étude des interactions de la lumière avec la matière conduit à decouvrir un certains nombre de phénomènes qui ne peuvent pas être être expliqués par sa nature ondulatoire. En particulier l'effet photoélectrique ( émission d'électrons par une matière exposée à une lumière ou un autre rayonnement électromagnétique ) fût interprété par Einstein. Il fit l'hypothèse que l'énergie de la lumière est quantifiée et que chaque quanta d'énergie est associée à une particule de lumière qui fut nommée " photon ".
Ainsi certains phénomènes nécessitent de considérer que la lumière est composée d'un flux de photons.

La lumière est composée à la fois de particules et d'ondes
Il n'est pas donc pas possible de considérer que la lumière est un phénomène purement ondulatoire ou particulaire, chaque description n'est pas complète sans l'autre. En fonction des phénomènes étudiés il est possible considérer l'un ou l'autre de ces aspect.

 

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