6.1 Effet photoélectrique et diffusion Compton

Accueil ／ Chapitre 6 : Domaine quantique (V5.05)

Dans la Théorie des fils d’énergie (EFT), la lumière est un paquet de perturbation de tension dans la Mer d’énergie (Energy Sea). Un paquet stable ne se forme qu’après franchissement d’un seuil local de tension ; de même, un absorbeur ne « prend » le paquet qu’après avoir franchi son seuil de fermeture. La « granularité » observée ne signifie donc pas que la lumière serait des billes, mais qu’émission et absorption sont discrétisées par des seuils. Les « parts » viennent des seuils, tandis que la propagation et l’interférence relèvent de la nature ondulatoire du champ dans la mer.

I. Un mécanisme, trois seuils, trois discrétisations

Nous décomposons un « aller–retour » de lumière en trois phases ; les trois seuils expliquent pourquoi l’échange se fait par parts :

• Seuil source — formation du paquet : à l’émetteur, tension et phase s’accumulent. Une fois le verrou de libération atteint, l’énergie stockée sort en enveloppe cohérente. En dessous, rien ne fuit ; au seuil, c’est un paquet entier. L’émission devient discrète.
• Seuil de trajet — transmissibilité : la mer ne « laisse pas passer » toute perturbation. Seules celles qui sont assez cohérentes, situées dans des fenêtres transparentes, et orientées selon des canaux disponibles, parcourent de longues distances ; les autres sont thermalisées ou diffusées près de la source. Le trajet est filtré.
• Seuil récepteur — fermeture : détecteur ou électron lié doivent franchir leur porte matérielle pour qu’il y ait absorption/émission. La porte est indivisible : ou bien insuffisant, ou bien fermeture complète. La détection est discrète.
• En bref : le seuil source discrétise l’émission, le seuil trajet sélectionne ce qui voyage loin, le seuil récepteur discrétise l’absorption. Les seuils unifient l’onde qui trace la route et la « part » qui s’échange.

II. Deux expériences classiques relues par la chaîne des seuils

1) Effet photoélectrique : couleur-seuil, sans attente, l’intensité change le nombre

Rappel historique : Hertz (1887) observe des étincelles sous UV ; Lenard (1902) formule trois lois : seuil en couleur, émission immédiate, l’intensité change le nombre d’électrons, pas l’énergie individuelle ; Einstein (1905) propose des « parts d’énergie » ; Millikan (1914–1916) valide avec précision.

• Couleur-seuil : un électron lié doit franchir la porte du matériau pour sortir. La « frappe » d’un paquet est fixée par la cadence de la source — sa couleur. Trop rouge, un paquet n’est pas assez « dur » ; plus de flux n’aide pas sous le seuil.
• Sans attente mesurable : on n’additionne pas lentement ; si le paquet atteint le seuil, la fermeture est instantanée.
• L’intensité change « combien », pas « combien par électron » : l’intensité fixe le nombre de paquets par unité de temps, donc le courant ; l’énergie d’un paquet dépend de la couleur, pas de l’intensité.
• Pourquoi « un par un » : la discrétisation agit aux deux bouts : la source émet des paquets entiers ; le récepteur avale des paquets entiers. La propagation reste ondulatoire ; la transaction se fait par parts indivisibles.

2) Diffusion Compton : un paquet traite une fois avec un électron

Rappel : Compton (1923) diffuse des RX monochromatiques sur des électrons quasi libres ; plus l’angle est grand, plus la lumière diffusée est rougie ; il y voit un échange unitaire avec un électron ; Nobel (1927).

• Échange un-à-un : un paquet de tension se ferme avec une sous-structure électronique admissible, cède une part d’énergie et de direction ; la lumière sortante se décale vers le rouge, davantage à grand angle.
• Événements discrets : la porte réceptrice impose une fermeture complète à chaque diffusion — pas de « demi-part » partagée entre deux électrons.
• Toujours des ondes qui sculptent : avant/après, l’enveloppe obéit aux règles d’onde ; la discrétisation n’apparaît qu’au point de transaction.

III. Corollaire : toute perturbation ne voyage pas au loin

Beaucoup de « lumières » meurent à la source ou ne sortent pas du proche champ, à cause du seuil de trajet :

• Cohérence insuffisante : l’enveloppe éclate à la naissance et ne voyage pas en paquet.
• Fenêtre inadaptée : la fréquence tombe dans des bandes d’absorption forte et est avalée à courte portée.
• Canal non apparié : pas de corridor à faible impédance ou mauvaise orientation, l’énergie se dissipe vite.
• Pour « aller loin », il faut former proprement, viser une fenêtre transparente et apparier un canal.

IV. Concordance avec les théories établies

• Nous sommes d’accord avec la quantification : l’énergie du photon dépend de la fréquence. L’EFT ancre la discrétisation dans les seuils de formation et de fermeture sans invoquer d’entités supplémentaires.
• Aucune contradiction avec l’électrodynamique quantique où le photon est quantum du champ : l’EFT fournit une carte matérielle — la mer fixe la propagation et la phase ; les fils et la matière fixent portes et fermetures.
• Interférences et diffractions classiques sont intégralement retrouvées : l’onde trace et façonne ; les seuils comptent et soldent. Les deux aspects coexistent.

V. À retenir

• La lumière est un paquet d’onde qui se propage et interfère comme une onde dans la mer.
• Les parts viennent des seuils : formation à la source et fermeture au récepteur.
• L’effet photoélectrique met en évidence la rigueur de la porte réceptrice : la couleur décide si un paquet franchit le seuil ; l’intensité règle le débit de paquets.
• La diffusion Compton montre la géométrie un paquet–un électron : plus l’angle est grand, plus la concession d’énergie est forte et plus la couleur rougit.
• Toute perturbation ne devient pas « lumière » : seules les perturbations bien formées, dans une fenêtre transparente et appariées à un canal voyagent loin ; les autres s’éteignent près de la source.

Dans cette chaîne de seuils, onde et « grain » ne s’opposent pas : l’onde trace la route, le seuil fixe la part. En chemin, nous voyons l’onde ; au point de transaction, nous entendons le clic.