Principe :
Les phénomènes d'interférences faisant intervenir la longueur d'onde de la lumière
sont typiquement des phénomènes ondulatoires. Leur interprétation en termes
de photons a posé de nombreux problèmes aux débuts de la mécanique quantique.
On
présente ici la simulation d'une expérience importante.
On utilise un système
de fentes d'Young . La largeur des fentes est a, la longueur d'onde de la lumière
est l et la distance d'observation est D. On observe
des franges parallèles aux fentes et l'interfrange est I = l.D/a.
On
éclaire ce système avec une lumière de très faible intensité. L'intensité
est si faible que l'on peut considérer que les photons arrivent un par un sur
le détecteur (une plaque photographique).
Avec des poses courtes, la répartition
des impacts semble aléatoire mais si la durée de l'expérience est suffisante,
on observe sur le détecteur que les impacts forment des franges analogues à
la figure d'interférence classique.
Dans les conditions expérimentales utilisées,
on sait que le photon qui arrive sur le détecteur est passé par l'une des fentes
et on peut se poser la question suivante : Comment la présence d'une autre fente
influe-t-elle sur la position de son impact sur le détecteur ?
Enfin on constate
que si on ferme l'une des deux fentes les franges disparaissent.
Sur le détecteur,
on peut vérifier que le nombre dN des impacts dans une bande de largeur
dx située à la distance x de l'axe des fentes est donnée par dN = N.cos2(p.x
/ I).dx
Utilisation :
Avec
la liste de choix sélectionner le nombre d'impacts puis cliquer sur le bouton [Départ] pour
lancer la simulation.
Pour cette simulation, j'ai crée un générateur de nombres
pseudo-aléatoires distribués selon la loi dN = N.cos2(p.x
/ I).dx pour 0 <= x <= 1,5.I