interactions macroscopiques

[DrR]

salut,

je comprends pas ce que la prof veux dire par " l'energie transférée par les hvi aux electrons n'est pas absorbée en totalité dans le matériau : production de RX de freinage qui emportent une partie de son energie" (diapo 24), pour moi c'est les RX de fluorescence et les electrons augers qui permettent au matériau ionisé de retourner à l'état fondamental en réarangeant le cortège après que les hvi aient éjécté des éléctrons du matériau

 

je sais pas si c'est clair mais en gros pourquoi des RX de freinage seulement ? (alors qu'on en parle que dans les géénrateurs de RX et les RDI plus tard)

 

+ dans l'effet photoelectrique la prof dit que l'energie de l'hvi est donnée en partie à un electron, or y a pas de photon sortant donc pourquoi c'est pas en totalité ? est ce que c'est parce que le photon est abosrbé donc il absorbe un peu d'energie aussi ?

Edited October 6, 2019 by Docteurmrb

[Southern]

il y a 48 minutes, Docteurmrb a dit :

salut,

je comprends pas ce que la prof veux dire par " l'energie transférée par les hvi aux electrons n'est pas absorbée en totalité dans le matériau : production de RX de freinage qui emportent une partie de son energie" (diapo 24), pour moi c'est les RX de fluorescence et les electrons augers qui permettent au matériau ionisé de retourner à l'état fondamental en réarangeant le cortège après que les hvi aient éjécté des éléctrons du matériau

 

je sais pas si c'est clair mais en gros pourquoi des RX de freinage seulement ? (alors qu'on en parle que dans les géénrateurs de RX et les RDI plus tard)

 

+ dans l'effet photoelectrique la prof dit que l'energie de l'hvi est donnée en partie à un electron, or y a pas de photon sortant donc pourquoi c'est pas en totalité ? est ce que c'est parce que le photon est abosrbé donc il absorbe un peu d'energie aussi ?

Salut Docteurmrb !

 

Alors attention à ne pas confondre. On parle de rayon X de freinage dans le générateur à Rx, non pas dans la désexcitation des atomes.

Les X de freinage sont créés lors du ralentissement des électrons lorsqu’ils passent près d’un noyau. Il n’y a pas d’excitation électronique. C’est le fameux « Bremsstrahlung » (retient bien ça ! ).

 

Si j’ai pas été assez clair dis le moi.

[Falcor]

Salut @Docteurmrb !

Alors, tu fais ici une petite confusion, on va reprendre en détail  

Premièrement, tu as des rayonnements directement ionisants (RDI) et des rayonnements indirectement ionisants (RII).

- Les RII, les photons, sont les RI qui transmettent l'énergie au RDI.

- Les RDI, les particules massives, sont les RI qui transmettent l'énergie au matériau.

Ainsi, un RII ne pourra jamais transmettre son énergie au milieu (ou matiériau), il transmettra d'abord son énergie à un électron (par exemple) qui lui transmettra cete énergie reçue au milieu. C'est pour ça qu'on parle de RII.

Cependant, les électrons secondaires qui ont reçu l'énergie de la part des photons, ne vont pas donner intégralement cette énergie au milieu. Il vont perdre une partie de cette énergie en entrant en interaction avec le champ coulombien des noyaux aux alentours, en étant ainsi ralentis et déviés, et en émettant donc des RX de freinage (ou Bremsstrahlung). C'est ce que veux dire cette phrase.

A ne pas confondre avec les mécanismes de réorganisation du cortège électronique, faisant suite au départ de l'électron secondaire qui a reçu l'énergie du photon incident.

Donc deux notions différentes : 

- le photon arrive, il stimule un électron (atomique dans le cas d'un effet PHE; Pour l'effet Compton t'as un électron libre, t'auras pas le tiret qui suit) qui s'en va.

- Il reste un trou dans une couche atomique, mécanismes de RX de fluorescence et électron Auger.

- L'électron expulsé donnera l'énergie qu'il a reçu au matériau, moins l'énergie qu'il aura perdu sous forme de Bremsstrahlung.

 

Pour la question supplémentaire :

L'énergie est donnée "en partie" car l'énergie emportée par l'électron est égale à l'énergie du photon incidente moins l'énergie de liaison de l'électron. (Là encore, pour l'effet PHE)

[Samylamine]

Je tiendrai également revenir sur un petit point: il n’est pas tout à fait juste  de dire que les photons X de fluorescence et les électrons Auger permettent le retours à l’état stable.

Je m’explique: lorsque l’on a la perte d’un electron dans une couche profonde (qui est donc à différencier d’une ionisation sur la couche la plus externe attention) il y a une lacune qui va être comblée par le réarrangement électronique. Ainsi le retours à un état stable est permis par le réarrangement uniquement. Ensuite, les electrons de couches périphériques devant passer a des couches inférieures induiront la formation de photons X qui s’ils sont assez énergétiques pourrons induire l’arrachement d’électrons que l’on appellera electrons auger. 

Donc: les photons X  de fluorescence et les électrons Auger sont des conséquences du réarrangement  et ne sont pas vraiment à l’origine du retours à un état stable. 

 

Bien entendu il faut aussi veiller a ne pas confondre photon X de freinage et photon X de fluorescence mais mon co-RM les a bien différenciés je ne reviens pas là dessus. 

 

Bon courage à tous !!

 

 

[DrR]

Okkk Merci bcp à vous pour ces explications ! 

[DrR]

@DrSheldonCooper salut, j'ai qlq petites questions sur l'effet PHE Et les seuils 

 

par rapport à la question que j'ai posé la dernière fois, est ce qu'on peux dire : l'énergie du photon incident de l'effet PHE est donnée entièrement à l'électron (vu que l'hv disparaît ensuite) Mais que cet électron n'a en réalité qu'une partie de l'énergie de hv vu qu'il en a utilisé une partie pour s'ejecter (l'énergie de liaison)?

 

ensuite, la prof dit que plus l'énergie du photon incident augmente plus l'énergie cinétique de l'électron augmente (ok), Et plus la probabilité d'augmentation de l'angle (je suppose l'angle entre hvi Et l'électron éjecté) se rapproche de zéro, or si l'énergie incidente augmente l'électron est encore plus éjecté vers l'avant alors pourquoi l'angle ne devrait pas se rapprocher de 180 degré ? Surtout que dans la production de paires elle dit que l'angle d'éjection entre le positon et l'électron augmente quand l'énergie incidente de l'hv augmente ..

 

Dans la diffusion compton je comprends pas pourquoi "hvi<< mc02 ? 

Et dans la PP le seuil hvi>2mc02 ? C'est parce qu'il faut avoir une énergie supérieur aux 2 photons gamma de 511kev ? 

[Falcor]

Salut @Docteurmrb !

Pour la première question, oui c'est tout à fait ça !

 

Pour la deuxième question. Tu considères des angles trigonométriques :

20191013_154616.jpg

Sur l'image le sens de la flèche des arcs de cercles signifie : l'énergie du photon incident augmente.

 

Troisième question :

- Pour le Compton, la section efficace du Compton est majoritaire pour des énergies très faibles du photon incident ( inférieures à m0.c2) cf le graphique Z - hvi avec les domaines majoritaires d'interaction Compton, effet PHE et effet PP

- Pour l'effet PP. Apparemment tu n'as pas bien compris ce que c'était :

Un photon arrive à proximité du noyau, il interagit avec le champ Coulombien de ce dernier, par la formule E = m.c2 on a une équivalence entre la masse et l'énergie, l'énergie incidente du photon se transforme en matière : en l'occurrence en un électron et un position. Le positon va ensuite interagir avec un électron atomique (pas l'électron créé par la PP) et disparaitre avec celui-ci sous la forme de deux photons gamma à 0.511 MeV (phénomène qui n'a rien à voir avec le mécanisme de la PP en soi).

Donc, l'énergie du photon incident devra être supérieure à 2m0.c2 car l'énergie devra être supérieure à la masse au repos de l'électron + du positon créé. L'énergie supplémentaire du photon incident (supplémentaire par rapport aux 2m0.c2) sera convertie en énergie cinétique pour les deux particules créées.

C'est plus clair maintenant ?

 

S'il reste la moindre interrogation, n'hésite pas