@Rounga
OK, je n’avais pas bien compris votre question pour le lien entre quanta et le spectre. Pour une première idée du lien qui existe, prenez une ondulation simple, prise dans le temps, en un point :
on a : o(t)=cos(?0 t), où ?0 est la pulsation de l’onde.
La transformation de Fourier d’une telle fonction est :
F(o(t)) = ?(? - ?0) + ?(? + ?0), où ? est la distribution de Dirac, et où ?(? - ?0) représente une raie infiniment fine à la pulsation ?0, et où ?(? + ?0) représente une raie infiniment fine à la pulsation - ?0. Je ne prendrais en compte que la raie de pulsation positive. Ainsi, une fonction parfaitement continue dans le temps paraît, au plan du spectre, comme une raie discontinue.
C’est normal, puisque la transformée de Fourier renvoie les coefficients de la série de Fourier qui approxime la fonction. Or, cos( ?0 t), est déjà en soi l’expression d’une série de Fourier de premier coefficient égal à 1, donc la transformation renvoie une raie simple. Pour une ondulation qui serait la somme de plusieurs ondulations, on aurait quelque chose comme un peigne de Dirac.
Ensuite, c’est une question d’analyse spectrale (je cite l’introduction du lien) :
L’analyse spectrale d’un signal consiste à calculer la quantité d’énergie (ou de puissance) contenue dans les différentes composantes fréquentielles du signal. Pour cela, on associe au signal x(t) une fonction de la fréquence appelée densité spectrale d’ ?energie (DSE) ou de puissance (DSP) suivant la nature de x(t). Cette grandeur est notée ?x(?).
?x(?)d ? mesure la quantité d’énergie (respectivement de puissance) contenue par x(t) dans la bande de fréquence [?, ?+d ?[.
[...]
- Pour un signal à énergie finie :
On a Ex = ? |x(t)|² dt = ?|X(?)|²d ? (théorème de Parseval) où X(?) est la transformée de Fourier de x(t). La densité spectrale d’énergie est donc ?x(?)=|X(?)|2
...
Bref, si on pose l’énergie d’un photon Ep = h ?, en supposant qu’il y a une densité volumique de n photons pour cette énergie, on a une densité spectrale d’énergie de : ?x(?)= n h ? = |X(?)|².
Autrement dit, la densité volumique de photons pour une énergie donnée est : n = |X(?)|² / h ?
Pour l’autre partie de votre message, le désaccord reste en l’état.
Une chose est caractérisée par .. ce qui la caractérise... donc il faut se référer à sa définition... dans ce qu’elle a de caractéristique (ici, pour un corpuscule, l’occupation à titre exclusif d’une portion de l’espace).
Mais une onde peut prendre n’importe quelle distribution, selon le dispositif qu’elle traverse. Or, ici, il se trouve qu’on n’a pas une connaissance exacte du dispositif qu’elle traverse et surtout de l’influence qu’il peut avoir sur l’onde : on ne peut que le supputer. Par conséquent, il est impossible de dire si la distribution ne correspond pas à celle d’une onde.
On pourrait d’ailleurs partir de la distribution à laquelle on aboutit, avec une hypothèse ondulatoire en tête, pour préciser la nature du dispositif et de son influence sur l’onde. Votre réflexion va à l’inverse : vous partez d’une conception préconçue du dispositif expérimental, et constatez qu’elle ne permet pas de déduire la distribution observée. Mais cela ne prouve en rien l’existence d’un corpuscule de lumière.
J’attendrais ce jour où une expérience fera rebondir deux lasers l’un sur l’autre pour l’admettre. De fait, hormis dans le film de la guerre des étoile, jamais une expérience n’a encore montré cet effet.