Les quatre articles publiés entre mars et septembre 1905, année magique (annus mirabilis), par Albert Einstein (1879-1955) dans " Annalen der Physik " ont révolutionné la physique moderne.
L'effet photoélectrique est provoqué par l'absorption de photons, lors de l'interaction du matériau avec la lumière.
Lorsqu'un électron absorbe complètement un photon d'énergie suffisante, l'électron est éjecté.
Si on augmente ou on diminue l'intensité lumineuse, on fait varier le nombre de photons, mais pas leur énergie : plus ou moins d'électrons sont éjectés, mais avec la même vitesse.
On sait maintenant que si le photon a une énergie excédentaire, elle est transmise à l'électron sous forme cinétique et le photon est diffusé avec un allongement de sa longueur d'onde qui est à l'origine de la diffusion ou effet Compton.
Einstein part du principe que les grains de pollen (expériences de Brown) se déplaçaient grâce à des chocs aléatoires avec des particules microscopiques (molécules d'eau).
« J’avais pour principal objectif... de trouver des faits qui confirmeraient dans toute la mesure du possible l’existence d’atomes de taille finie déterminée... » À l'époque, l'existence des atomes et des molécules était encore discutée (Albert Einstein et la théorie du mouvements brownien).
Montre molle au moment de la première explosion
(Tableau : Salvador Dali - 1954 -)
2. Il mettra en place les fondements de la théorie des champs pour prouver que les ondes électromagnétiques peuvent se déplacer dans le vide.
3. L'espace et le temps ne sont plus absolus comme chez Newton, mais liés de manière dynamique.
4. La vitesse de la lumière est identique pour tous les observateurs.
1. Einstein part de la force électromagnétique (force de Lorentz) pour la laisser invariante selon les transformations de Lorentz, i.e. quand on passe d'un référentiel à un autre.
2. Une autre méthode est de passer par le lagrangien.
Une action $S$ est définie comme l'intégrale du lagrangien au cours du temps : $S=\int Ldt$
On laissera le mot de la fin à Albert Einstein qui écrit en 1946 :« Il est hors de doute que si l’on jette un coup d’œil rétrospectif sur son évolution, la théorie de la relativité était mûre en 1905. Lorentz avait déjà découvert, par l’analyse des équations de Maxwell, la transformation qui porte son nom. De son côté, H. Poincaré a pénétré plus profondément dans la nature de ces relations. Quant à moi, je n’avais connaissance, à cette époque, que de l’œuvre importante de 1895 de Lorentz mais non des travaux ultérieurs de Lorentz et, pas davantage, des recherches consécutives de Poincaré. En ce sens, mon travail de 1905 est indépendant. Ce qui est nouveau dans ce mémoire, c’est d’avoir découvert que la portée de la transformation de Lorentz dépassait sa connexion avec les équations de Maxwell et mettait en cause la nature de l’espace et du temps. Ce qui était également nouveau, c’est que l’invariance de Lorentz est une condition générale pour la théorie physique. »
nfos et voir une simulation en faisant varier les paramètres).
