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→Théorème de Bell - La lune existe-t-elle lorsque nous ne la regardons pas ?
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Light propagates (in wave form) as a transverse wave, meaning a wave whose vibration direction is perpendicular to the direction of propagation. Imagine a three-dimensional Cartesian coordinate system with orthogonal axes X, Y, and Z (see Figure 1). If the light wave moves in the direction of the Z-axis, then the wave oscillates perpendicular to Z—i.e., along a vector lying in the X-Y plane. The direction in which the wave vibrates is called the polarization of the light. | Light propagates (in wave form) as a transverse wave, meaning a wave whose vibration direction is perpendicular to the direction of propagation. Imagine a three-dimensional Cartesian coordinate system with orthogonal axes X, Y, and Z (see Figure 1). If the light wave moves in the direction of the Z-axis, then the wave oscillates perpendicular to Z—i.e., along a vector lying in the X-Y plane. The direction in which the wave vibrates is called the polarization of the light. | ||
Light can consist of waves that all share the same polarization or have different vibration directions. The left part of Figure 1 illustrates this. There you see a beam of light traveling in a horizontal direction, made up of light waves oscillating in various directions perpendicular to that horizontal arrow. Some types of light, such as sunlight, exhibit all polarizations—that is, they contain waves oscillating in every possible direction within the X-Y plane[[Fichier:Fonction d'onde.png|centré|358x358px]] | Light can consist of waves that all share the same polarization or have different vibration directions. The left part of Figure 1 illustrates this. There you see a beam of light traveling in a horizontal direction, made up of light waves oscillating in various directions perpendicular to that horizontal arrow. Some types of light, such as sunlight, exhibit all polarizations—that is, they contain waves oscillating in every possible direction within the X-Y plane.[[Fichier:Fonction d'onde.png|centré|358x358px]] | ||
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La lumière se propage (sous forme d'onde) comme une onde transversale, c'est-à-dire une onde dont la direction de vibration est perpendiculaire à la direction de propagation. Imaginons un système de coordonnées cartésiennes tridimensionnel avec des axes orthogonaux X, Y et Z (voir figure 1). Si l'onde lumineuse se déplace dans la direction de l'axe Z, elle oscille perpendiculairement à Z, c'est-à-dire le long d'un vecteur situé dans le plan X-Y. La direction dans laquelle l'onde vibre est perpendiculaire à la direction de propagation. La direction dans laquelle l'onde vibre est appelée polarisation de la lumière. | La lumière se propage (sous forme d'onde) comme une onde transversale, c'est-à-dire une onde dont la direction de vibration est perpendiculaire à la direction de propagation. Imaginons un système de coordonnées cartésiennes tridimensionnel avec des axes orthogonaux X, Y et Z (voir figure 1). Si l'onde lumineuse se déplace dans la direction de l'axe Z, elle oscille perpendiculairement à Z, c'est-à-dire le long d'un vecteur situé dans le plan X-Y. La direction dans laquelle l'onde vibre est perpendiculaire à la direction de propagation. La direction dans laquelle l'onde vibre est appelée polarisation de la lumière. | ||
La lumière peut être constituée d'ondes qui partagent toutes la même polarisation ou qui ont des directions de vibration différentes. La partie gauche de la figure 1 illustre ce phénomène. On y voit un faisceau de lumière se déplaçant dans une direction horizontale, composé d'ondes lumineuses oscillant dans différentes directions perpendiculaires à la flèche horizontale. Certains types de lumière, comme la lumière du soleil, présentent toutes les polarisations, c'est-à-dire qu'ils contiennent des ondes oscillant dans toutes les directions possibles à l'intérieur du plan X-Y[[Fichier:Fonction d'onde.png|centré|358x358px]]Il est important de noter que si une onde lumineuse peut être composée de plusieurs polarisations, une particule de lumière ou photon ne peut avoir qu'une seule polarisation. Elle vibre dans une seule direction. C'est la combinaison de plusieurs photons qui permet à une onde lumineuse ou à un faisceau de présenter plusieurs polarisations. Cette distinction sera importante plus tard, lorsque nous décrirons l'expérience liée au théorème de Bell. | La lumière peut être constituée d'ondes qui partagent toutes la même polarisation ou qui ont des directions de vibration différentes. La partie gauche de la figure 1 illustre ce phénomène. On y voit un faisceau de lumière se déplaçant dans une direction horizontale, composé d'ondes lumineuses oscillant dans différentes directions perpendiculaires à la flèche horizontale. Certains types de lumière, comme la lumière du soleil, présentent toutes les polarisations, c'est-à-dire qu'ils contiennent des ondes oscillant dans toutes les directions possibles à l'intérieur du plan X-Y.[[Fichier:Fonction d'onde.png|centré|358x358px]]Il est important de noter que si une onde lumineuse peut être composée de plusieurs polarisations, une particule de lumière ou photon ne peut avoir qu'une seule polarisation. Elle vibre dans une seule direction. C'est la combinaison de plusieurs photons qui permet à une onde lumineuse ou à un faisceau de présenter plusieurs polarisations. Cette distinction sera importante plus tard, lorsque nous décrirons l'expérience liée au théorème de Bell. | ||
La lumière peut être filtrée à l'aide de filtres de polarisation (ou filtres polaroïd), qui ne laissent passer que la lumière ayant une polarisation spécifique. Ce filtrage entraîne une perte d'intensité lumineuse. On peut provisoirement comparer un tel filtre à une sorte de store ou d'écran à lamelles (voir figure 2). Ces "lamelles" correspondent à ce que l'on appelle l'axe de transmission du filtre polaroid, qui est perpendiculaire aux chaînes d'hydrogène qui constituent la structure du filtre. Lorsque des ondes lumineuses frappent le filtre, elles ont plus de chances de passer si la direction de leur vibration est plus proche de celle des lamelles.[[Fichier:Filtre polarisant.png|centré|358x358px]]Les ondes lumineuses qui vibrent le long d'un vecteur parallèle aux lamelles passeront toutes à travers le filtre. Dans ce cas, l'angle entre le vecteur de polarisation et l'axe de transmission du filtre est de 0°, et la probabilité de transmission est de 100 %. La formule est la suivante | La lumière peut être filtrée à l'aide de filtres de polarisation (ou filtres polaroïd), qui ne laissent passer que la lumière ayant une polarisation spécifique. Ce filtrage entraîne une perte d'intensité lumineuse. On peut provisoirement comparer un tel filtre à une sorte de store ou d'écran à lamelles (voir figure 2). Ces "lamelles" correspondent à ce que l'on appelle l'axe de transmission du filtre polaroid, qui est perpendiculaire aux chaînes d'hydrogène qui constituent la structure du filtre. Lorsque des ondes lumineuses frappent le filtre, elles ont plus de chances de passer si la direction de leur vibration est plus proche de celle des lamelles.[[Fichier:Filtre polarisant.png|centré|358x358px]]Les ondes lumineuses qui vibrent le long d'un vecteur parallèle aux lamelles passeront toutes à travers le filtre. Dans ce cas, l'angle entre le vecteur de polarisation et l'axe de transmission du filtre est de 0°, et la probabilité de transmission est de 100 %. La formule est la suivante | ||