mercredi 9 octobre 2019

SCIENCES.ENERGIES.ENVIRONNEMENT/LE MONDE SELON LA PHYSIQUE /week 40 part 3


Le  PC de l’auteur  de ce site (Science ,énergies environnement )dévient   aussi  ingérable que son vieux   logiciel  Windows 7 , gorgé de virus divers   et peut-être faisant  l’objet  de regards discrèts  ……Mais  l’auteur n’en a cure  , vu son Age extrême et sa   vue défaillante  …..Qu’à cela ne tienne ! Travaillons ! … ,  comme disait  en tout  dernier mot de  sa vie l'empereur romain Septime Sévère  «  Laboremus!»

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 Je vais vous proposer  aujourd’hui une   promenade  intellectuelle, extraite de   3  de mes traductions  des publications de SCIENCE x  , ou aussi de PHYS.ORG    …Et nous allons  camper un moment dans  le  champ des propriétés de l’électron ,  soit déjà connues  soit nouvelles  pour pouvoir vous présenter le travail de cette semaine

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  ET POUR COMMENCER  Watching an electron being born
By Florian Aigner, Vienna University of Technolog
yMAY 15, 2012
Regarder un électron en train de naître  et libre !!!!!

Les processus atomiques se déroulent sur des échelles de temps extrêmement courtes. Les mesures effectuées à l'Université de technologie de Vienne (TU Vienna) peuvent maintenant   réussir à visualiser ces processus.
Un faisceau laser puissant peut éliminer un électron d'un atome -  processus qui se déroule presque instantanément. À l'Université de technologie de Vienne, ce phénomène peut  maintenant être étudié avec une résolution temporelle de moins de dix attosecondes (dix milliards d'un milliardième de seconde). Les scientifiques ont réussi à observer l'ionisation d'un atome et la naissance d'un électron libre. Ces mesures fournissent des informations précieuses sur les électrons de l’atome, qui jusqu’à présent n’étaient pas accessibles expérimentalement, telles que l’évolution dans le temps de la phase quantique de l’électron -  c’est-à-dire le battement auquel ses ondes quantiques oscillent
Dans l'expérience, de courtes impulsions laser sont déclenchées sur des atomes. Chaque impulsion laser peut être décrite comme une onde lumineuse - l’onde balaie l’atome et, par conséquent, le champ électrique autour de l’atome change. Le champ électrique «  décroche »  un électron de l'atome - mais le moment précis pendant lequel cela se produit ne peut pas être défini. «L'électron n'est pas retiré de l'atome à un moment donné au cours de l'interaction avec l'impulsion laser. Il y a une superposition de plusieurs processus, comme c'est souvent le cas en mécanique quantique », déclare Markus Kitzler de l'Institut de photonique de la TU de Vienne. Un seul électron quitte l'atome à différents moments dans le temps, et ces processus se combinent, un peu comme les ondes à la surface de l'eau, se combinant en un motif d'onde complexe.

"Ces interférences d'onde de la mécanique quantique nous fournissent des informations sur l'état quantique initial de l'électron pendant le processus d'ionisation", déclare le professeur Joachim Burgdörfer (Institut de physique théorique, TU Vienne), dont l'équipe de recherche a collaboré étroitement avec les expérimentateurs de l'Institut de photonique. .
Comme  pour  toutes les ondes, les particules quantiques dans cette expérience peuvent interférer de manière constructive ou destructive. Le cycle d'onde des électrons est extrêmement court, la phase quantique change rapidement. «Habituellement, cette phase quantique est difficilement mesurable», déclare Markus Kitzler. En combinant des mesures de haute précision et des calculs théoriques élaborés, on peut maintenant obtenir des informations sur la phase quantique de l’électron.

Un faisceau laser très spécial, contenant deux longueurs d'onde différentes, constituait un outil important pour ces mesures. L'impulsion laser en interaction avec l'atome pourrait être adaptée très précisément. En utilisant ces impulsions, les scientifiques ont pu mesurer la phase quantique que l’électron avait à l’intérieur de  son a tome (par rapport au battement défini par la lumière laser) avant son éjection par le laser. "Cette phase quantique, que nous pouvons mesurer maintenant, nous renseigne également sur les états d'énergie de l'électron à l'intérieur de l'atome et sur la position précise à laquelle l'ionisation a eu lieu", explique Markus Kitzler. Pour ce faire, les scientifiques ont dû mesurer la phase quantique avec une précision incroyable de moins de dix attosecondes.
La période de dix attosecondes (10 * 10 ^ (- 18) secondes) est si courte que toute comparaison avec les échelles de temps quotidiennes échoue. Le rapport  entred ix ans  et la a seconde est de 300 millions pour un. Diviser une seconde par le même facteur nous ramène à une échelle de temps incroyablement courte de trois nanosecondes - dans cette période, la lumière parcourt un mètre. C'est l'échelle de temps de la microélectronique. En divisant à nouveau cette période très courte par un facteur de 300 millions, nous arrivons à environ dix attosecondes. C'est l'échelle de temps des processus atomiques. C’est l’ordre de grandeur de la période d’un électron en orbite autour de son noyau. Afin de mesurer ou d'influencer ces processus, les scientifiques s'efforcent d'accéder à ces échelles de temps depuis des années.

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Plus d'informations: prl.aps.org/abstract/PRL/v108/i19/e193004
Fourni par l'Université de technologie de Vienne
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MES COMMENTAIRES Mon objectif était de vous montrer  d’abord  la libération d’un électron de sa prison atomique  et les montages expérimentaux qu il fallait  se ménager  pour viser juste l’énergie qui le décroche de son orbitale atomique  et en fait un électron libre  … car l’électricité  c’est cela :un gaz d’électrons libres !
 Les deux articles a suivre vous montreront o ù cela nous conduire


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