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La réponse a été mise à jour le 29 mars 2023.
Bonjour,
Nous vous remercions d'avoir fait appel au service Interroge, voici le résultat de nos recherches :
Voici tout d'abord la définition d'un « photon » telle que nous la fournit le Centre national de ressources textuelles et lexicales (CNRTL) :
« Corpuscule élémentaire ou quantum d'énergie lumineuse dont le flux constitue le rayonnement électromagnétique. »
L'article de Shan-Liang Liu Electromagnetic fields, size, and copy of a single photon disponible sur le site de l'Université de Cornell et traduit par nos soins, explique :
Les expériences ont montré qu'un seul photon peut se localiser dans un espace très réduit et dans un temps très court, mais la question de savoir comment connaître la taille d'un photon reste une énigme. Les propriétés ondulatoires de la lumière ou des photons sont bien décrites par la théorie classique des champs électromagnétiques. [...]
Comment décrire correctement les champs électromagnétiques d'un seul photon est encore une question fondamentale et non résolue en physique.
Le magazine Science & Vie nous apprend, dans l'article Pourquoi le photon n’a pas de masse et juste une énergie ? publié le 26 mai 2015, que « le photon échappe à tous les phénomènes qui témoignent de la présence d’une masse au sens classique, ce en dépit des tentatives expérimentales menées pour la détecter. Donc, jusqu’à preuve du contraire, le photon n’a pas de masse, sans que cela contredise sa nature énergétique. »
La publication de Richard A. Hutchin The size of a photon, parue en mai 2021 dans la revue Optics and Photonics Journal, précise dans son introduction (traduite depuis l'anglais) :
Lorsque nous parlons d'un photon, nous spécifions une fréquence/longueur d'onde, une direction et une position, mais sa taille physique n'est généralement pas mentionnée. C'est l'atome ou la molécule qui détermine la section transversale d'une interaction photonique, et non le photon lui-même. Compte tenu de cette lacune dans la physique des photons, nous avons exploré ici la question de la taille/largeur d'un photon perpendiculairement à sa direction de propagation - définie comme la taille d'un trou qui laissera passer le photon avec une probabilité d'au moins 90 %.
La lecture du reste de cet article vous fournira des éléments de réponse permettant d'estimer la « taille » d'un photon. De même, le chapitre Estimating the Size of Photons de la publication d'une conférence d'Herbert Weidner intitulée On the Size of a Photon, concerne des recherches similaires.
Pour en savoir davantage, nous vous suggérons la lecture de l'article Measuring the Shape of a Photon de Don Monroe, paru le 3 août 2012 dans la revue Physics, ainsi que le visionnage de la vidéo How big is a visible photon? sur la chaîne YouTube de Huygens Optics.
Nous espérons que ces éléments vous aideront dans votre recherche. N'hésitez pas à nous recontacter pour tout complément d'information ou toute autre question.
Cordialement,
www.interroge.ch
Service de référence en ligne des bibliothèques de la Ville de Genève