claireanne_d Posted September 29, 2016 Share Posted September 29, 2016 Bonjour! J'ai quelques questions en rapport avec le cours de Cassol : 1. Dans un faisceau polyénergétique : R = N1E1 + N2E2 + ... + NnEn, sachant que E = hf, est ce que, imaginons E1 = hf, alors E2 = x(hf) avec x un entier ? Et si oui est ce que du coup on pourrait dire N2E2 = N2(xE1) ? 2. Pour les diffusions (Thomson, Rayleigh, Effet Compton) et l'effet photoélectrique, on parle d'interactions avec cortège électronique, or on a vu que la Diffusion Thomson agit sur les électrons libres (et elle n'a pas précisé comme pour l'effet Compton que ce sont des électrons considérés comme libres, donc les électrons libres ce sont des électrons non liés à l'atome, non ?), et si on parle de cortège électronique = électrons autour du noyau non ? Donc peut-on réellement considéré que la diffusion de Thomson est une interaction avec le cortège si elle agit sur des électrons libres ? 3. Pour l'effet de matérialisation et les réactions photonucléaires, on parle d'interactions avec le noyau, or on a vu que l'effet de matérialisation provenait d'interactions avec le champ coulombien électronique ou du noyau. Peut-on parler d'interactions avec le noyau dans le cas de l'effet de matérialisation avec interaction du champ coulombien électronique ? Et à quoi correspond ce champ coulombien électronique ? 4. Lors de l'effet Compton, l'électron est éjecté et projeté selon un angle : [0;pi/2], est ce qu'elle dit ça car elle le considère un peu comme une valeur absolue ? Car normalement ça devrait être [0; - pi/2] non ? 5. Sur les diapos de l'an dernier, elle parlait lors des diffusions cohérentes (T et R) du changement de la direction de l'électron. Je ne comprends pas comment ça fonctionne car je pensais que ces diffusions consistaient en : un photon arrive avec une certaine énergie sur un électron (libre ou lié en fonction de la diffusion) et qu'il rediffusait l'onde dans toutes les directions sans changement de fréquences mais je ne vois pas pourquoi c'est la direction de l'électron qui change et pas plutôt celle du photon ? 6. Est ce qu'on peut considérer dans l'effet photoélectrique que la probabilité que ce soit des RX (pour Z élevé) qui sont émis est supérieure à celle des électrons d'Auger (pour Z faible) étant donné car on dit que la probabilité de l'effet photoélectrique augmente avec Z ? 7. Lors de la production de paire, il est dit que l'énergie du photon est transmise sous forme d'énergie cinétique à chaque particule matérialisée (e+ et e-) sous forme égale. Donc si e+ emporte une énergie >0,511 MeV, lorsqu'il rencontre un e- (d'énergie 0,511 MeV), il y a production de deux photons de 0,511 MeV mais où va l'énergie qu'il reste (x) ? (soit >0,511MeV (e+) + 0,511MeV (e-) = 0,511 (photon) + 0,511 (photon) + x) Merci beaucoup! Link to comment Share on other sites More sharing options...
claireanne_d Posted September 30, 2016 Author Share Posted September 30, 2016 Up Link to comment Share on other sites More sharing options...
Ancien du Bureau MrPouple Posted September 30, 2016 Ancien du Bureau Share Posted September 30, 2016 Salut Je vais m'efforcer de répondre à un maximum de tes interrogations mais il y en a beaucoup ! Donc ne m'en veux pas si ma réponse est découpée ... 1. Oui tu pourrais, mais l'interêt reste à prouver :/ Cela vient du fait que toutes les energies sont multiples de h. 2. Les électrons libres sont plutôt difficiles à concevoir... Je pense qu'un électron est qualifié de libre lorsque sa liaison au noyau est faible. C'est notamment le cas dans les transmissions électriques. Dans notre cas, on considère un électron libre quand on néglige son énergie de liaison. La diffusion Thomson étant une sous catégorie de l'effet Compton, je pense que la nuance est faible et que la diffusion Thomson doit s'appliquer aux electrons les moins liées susceptibles d'être affectés pas l'effet Compton. 3. Euuuuuuu ... 4. Oui je pense que c'est considéré comme une valeur absolue, de signe en rapport avec l'angle d'incidence du photon. Et puis on est en 3D ne l'oublions pas. Par contre c'est pour l'effet photoélectrique et pa pour l'effet Compton. 7.J'aurais dit que le surplus d'énergie est transmis sous forme d'énergie cinétique à la paire nouvellement créée. Voilà ce que je peux dire pour le moment ! Pas d'une très grande aide certes, mais au moins un deuxième avis qui j'espère t'a été utile ! Link to comment Share on other sites More sharing options...
claireanne_d Posted October 2, 2016 Author Share Posted October 2, 2016 Merci pour ta réponse MrPouple Juste pour la 4, je crois que ça concerne bien l'effet Compton et effet Photoélectrique Et pour la 7, ce que je comprends pas c'est que c'est des photons donc ils ne peuvent pas avoir d'énergie cinétique... Merci encore! Link to comment Share on other sites More sharing options...
Ancien du Bureau MrPouple Posted October 2, 2016 Ancien du Bureau Share Posted October 2, 2016 Pour la 4, l'effet Comptons donne un angle têta pas forcément égal à π/2 je crois... Le photon est diffusé selon un angle têta et l'électron selon un angle phi et la somme des deux dans certains cas seulement peut en effet faire π/2, et pour l'effet photo-éléctrique oui. Pour la 7, non mais l'énergie du photon sera transmise (transformée) sous forme d'énergie cinétique aux électrons. En gros, le surplus par rapport à la valeur seuil va engender une création de pair, donc chaque composant créé va aller plus ou moins vite. Je sais pas vraiment si c'est plus clair... Link to comment Share on other sites More sharing options...
claireanne_d Posted October 2, 2016 Author Share Posted October 2, 2016 Je suis désolée... Mais je ne comprends toujours pas pour la 7, alors un photon interagit avec le noyau, il y a donc création d'une paire (e+, e-) avec une énergie cinétique >0,511 MeV (si E du photon >1,022MeV), et ensuite le positon e+ va intéragir avec un électron et donc il y aura production de deux photons emportant chacun 0,511MeV donc on arrive au résultat : 0,511 x 2 (car 2 photons gamma émis) = 1,022 MeV. Mais si l'énergie du positon est supérieure à 0,511 MeV où va le reste de l'énergie ? Je sais pas si tu m'as comprise, ou si tu m'avais déjà comprise avant mais que c'est moi que ne comprends pas ta réponse.... Merci Link to comment Share on other sites More sharing options...
Ancien du Bureau MrPouple Posted October 2, 2016 Ancien du Bureau Share Posted October 2, 2016 Il y a pas de soucis t'inquiète, je ne dois pas être très clair non plus ... Le soucis c'est que en te demandant le pourquoi et comment de ce phénomènes, tu arrives très vite dans des machins un peu compliqués :/ Pour que ce genre de réaction soit "possible", il faut que tu aies conservation du quadrivecteur énergie-impulsion, de la charge et du moment cinétique (les deux derniers on s'en occupe pas pour ce cas). En gros, il faut que tu conserves ton énergie, et ton impulsion dans les trois dimensions. Dans le cas de la première collision, le photon interagit avec le noyau et "produit" de la matière à savoir un électron et un positon. Ces derniers, pour respecter le principe de l'impulsion, les composants de la paire nouvellement créée partent en sens opposés (et puis je crois bien qu'il y a des interactions avec le noyau tout ça parce que sinon ça collerait pas niveau impulsion). Pour l'énergie, il faut bien sûr qu'elle soit conservée aussi donc, disons que notre photon arrive avec une énergie E. On peut la décomposer selon E = 1,022 MeV + E1 (où E1 surplus d'énergie). Tu vas avoir ta paire nouvellement crée et ça va te former par exemple pour le positon Epositon = 0,511 MeV + E1/2 (et E1/2 = Ecinétique du positon ) Le problème, c'est que ça dépend du surplus d'énergie. Si il est grand, alors dans ce cas, l'électron aura une vitesse relativiste et il faudra donc calculer son énergie en terme de masse (avec la formule du m(v) = m0*gamma (où gamma = facteur de Lorentz). Pour des créations de pairs avec un photon hautement énergétique, il peut y avoir une création de pairs d'autres leptons (du style talons ou muons). Le photon doit toujours dans ce cas avoir une énergie seuil correspondant à la masse de la paire créée. La création de pairs positon-électron n'est donc pas la seule possibilité et il est plutôt difficile d'avoir un modèle qui marche à tous les coups et surtout qui permette de savoir où est passée toute l'énergie Pour l'anhilation positon-électrons, il y a d'autres problème aussi ... Quand c'est une paire avec une énergie plutôt basse, tu vas avoir une création de deux photon (là encore pour respecter la loi de conservation des charges). Mais tu peux avoir création de trois photons où plus, la probabilité que cela arrive diminue avec le photons, en gros c'est rare. Quand c'est une paire avec une haute énergie, tu peux avoir création de particules comme les bosons W- et W+ dans ce phénomène. Donc ce n'est pas quelque chose, encore une fois, de totalement défini à un seul cas. Je me rend compte que j'ai sûrement complexifier beaucoup la chose mais comme ça tu vois que desfois, il faut pas trop se demander pourquoi et tot parce que, surtout en mécanique quantique, ça fait vite mal à la tête Ce qu'il faut retenir je pense c'est qu'il ne faut pas s'inquiéter, les particules vont toujours trouver un moyen pour équilibrer le tout Sinon on a tous le doute et on se demande pourquoi ça marche pas Encore une fois, prends ce que je te dit avec précautions, je ne suis pas très sur de tout ça. Mais les questions que tu te poses ne pourront pas tomber au concours (j'espère ! ), c'est juste de la compréhension, donc je pense que ça reste utile de partager des trucs, même si c'est pas exact ! Encore une fois si tu as pas compris, je suis là ! Link to comment Share on other sites More sharing options...
Solution CéliaT Posted October 3, 2016 Solution Share Posted October 3, 2016 Salut ! Alors je vais tenter de répondre à tes questions: 1. Cela relève plus du domaine des mathématiques, ça m'étonnerai que Cassol pose un QCM comme ça donc logiquement ça pourrait être possible mais à vérifier... 2. Certes, la diffusion Thomson s'effectue sur les électrons libres mais ils sont dit "libres" dans le sens où ils ont un mouvement aléatoire et sont faiblement liés à l'atome mais ils appartiennent quand même au cortège électronique 3. Pour l'effet de matérialisation, un photon arrive avec une énergie > 1.022MeV et rencontre un autre photon du noyau à l'origine de la paire (électron, positon) dû au champs électrique intense qui entoure le noyau. Les photons doivent impérativement avoir une énergie supérieure à l'énergie de seuil. Puis le positon et l'électron perdent leur énergie par phénomène d'ionisation du milieu. Le positon s’annihile avec un autre électron à l'origine des deux photons gamma de 0.511MeV. 4. Lors de l'effet Compton, un photon incident arrive et transfère son energie au photon selon un angle teta et à un électron selon le même angle teta à la différence que l'angle teta du photon peut contenir les valeurs entre [0;pi] et être ainsi retrodiffusé tandis que l'angle teta de l’électron ne poura pas être égal à pi car il ne peut pas être retrodiffusé. Si angle photon=pi alors il y a un transfert maximal d'énergie à l'électron. Quand l’énergie du photon incident augmente, l'énergie transférée à l'électron augmente aussi. 5. Je n'avais pas noté dans mes cours qu'il y avait un changement de direction de l'électron, viens à la perm demain pour confronter les cours des différents tuteurs peut-être! 6. Cela parait logique en effet ! 7. Je laisse le dernier mot à Mr Poulpe qui nous a fait une très belle argumentation et comme il dit, ne cherche pas trop loin, la physique est assez compliquée pour se concentrer sur ce qu'à dit la prof Bonne soirée! Link to comment Share on other sites More sharing options...
claireanne_d Posted October 4, 2016 Author Share Posted October 4, 2016 Merciiii MrPouple et CeliaT! C'est top! Je pense que je vais réussir à m'en sortir avec tout ça:) Bonne soirée et merci encore (Juste j'ai une question à part, pourquoi Mr Pouple et pas Poulpe ? ) Link to comment Share on other sites More sharing options...
Ancien du Bureau MrPouple Posted October 4, 2016 Ancien du Bureau Share Posted October 4, 2016 Haha et bien parce que cela vient d'un délire avec un pote en Terminale (voilà c'est extrêmement original et que c'est quand même super laid comme mot ). Du coup non ce n'est pas une faute d'orthographe Link to comment Share on other sites More sharing options...
claireanne_d Posted October 5, 2016 Author Share Posted October 5, 2016 Ahaha Ok Link to comment Share on other sites More sharing options...
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