Bonjour,
Pouvez-vous m'expliquer pourquoi, lorsqu'un faisceau de photons traverse un morceau de matière, le nombre de photons diminue mais l'énergie des photos reste constante.
Alors qu'avec l'effet compton, l'effet photoélectrique et la création de paire on peut avoir plein d'énergie différentes.
(Et en plus avec la créaction de paire on peut augmenter le nombre de photons)
Merci.
Bonjour.
L'énergie des photons reste la même car elle ne dépend que de la longueur d'onde.
C'est des photons qui sont absorbés par la matière qui sont la cause de la perte d'énergie du faisceau. Mais le processus le plus courant est la dispersion par des imperfections et l'absorption par des impuretés. Compton, Raman et la création des pares sont de processus extrêmement rares.
Au revoir.
Salut,
Parce que les photons qui traversent n'ont pas interagi... sinon on appelle cela de l'effet Compton, etc.
Encore une victoire de Canard !
Ben non, pas forcément.Envoyé par Coincoin
Si un photon fait un effet compton , alors le photon diffusé(moins énergétique) a une chance de traverser la matière.
Et si un photon fait une création de paire, alors le positron une fois à l'arrêt se décompose en deux photons(moins énergétiques) qui ont des chances de traverser la matière.
Mais d'après LPFR c'est l'absorption qui prédomine ou l'effet photoélectrique dans le cas de photons énergétique (ce qui est mon cas je parle de photons gamma).
Mais pourtant j'ai des courbes qui montrent lequel des trois effet est dominant, avec Z de l'absorbant en fonction de l'énergie du photon.
Donc je comprend pas bien...
Les photons peuvent :
1) traverser la matière sans interagir ;
2) réagir par effet Compton ;
3) créer des paires e+e- ;
4) réagir par effet photoélectrique.
La distribution des effets dépend des différents matériaux traversés et des photons incidents.
Je crois que si on regarde des photons dans l'infrarouge qui traversent du Fer, peu vont réagir et la majorité vont traverser la matière sans s'en rendre compte. Mais une petite partie va par exemple faire de l'effet Compton. Globalement à la sortie, la fréquence n'aura que peu changé, même si parmi les photons il y a quelques photons Compton qui sortent...
Oui mais tu le dis toi même: ça dépend de l'énergie des photons et de la matière traversée.
et alors?
Re.
Vous auriez pu le dire dans le premier post.
Ma réponse concernait le visible.
A+
Ben alors le fait que l'énergie des photons ne change pas c'est vrai que pour certains cas particuliers.et alors?
Re.
Les photons de basse énergie (jusqu'à l'ultraviolet) ne traversent pas les métaux: ils se réfléchissent (et une petite partie est absorbée).
A+
Ah ok, désolé
Et donc finalement pour des gammas ce n'est plus vrai ?
Pourtant j'ai des documents qui me disent qui si ...
Bonsoir
Pour résumer un petit cours sur l'interaction rayonnements matière pour les rayonnemenst gamma
L'effet photoélectrique
Le rayonnement incident transfère toute son énergie à un électron atomique de la substance traversée ; celui-ci est alors expulsé de son atome avec une énergie cinétique Ec :
Ec = Egamma - El
El : énergie de liaison de l'électron.
Sous réverve que l'énergie du rayonnement électromagnétique soit suffisante plus l'énergie de liaison est grande plus ce phénomène est probable. Autrement dit plus l'atome est lourd plus ce phénomène est probable.
Les effets photoélectriques correspondent donc à des ionisations des couches électroniques très liées (K ou L) des atomes qui se réorganisent en émettant des rayonnements secondaires électromagnétiques X ou électroniques (électrons Auger).
L'effet Compton
L'énergie du rayonnement X ou * incident (E*) est partagée entre l'électron atomique avec lequel ce rayonnement a interagi (E) et un rayonnement électromagnétique diffusé (E*').
E* = E*' + El
Ce phénomène assimilable à une diffusion est d'autant plus probable que l'énergie de liaison de l'électron atomique est faible ; au contraire de l'effet photoélectrique l'effet Compton concerne les électrons atomiques appartenant à des couches électroniques peu liées.
Etant donnée la vitesse des électrons, on applique les lois de la mécanique relativiste. A titre comparatif il faut utiliser ces formules si :
pour les alpha E > 25 MeV
pour les protons E > 6 MeV
pour les électrons E > 3,4 keV
Après le choc entre le rayonnement életromagnétique incident et l’électron on obtient la figure suivante :
Si vous voulez un cours complet envoyez-moi votre adresse électronique en MP
L’énergie du photon diffusé est donnée par la formule :
L’énergie de l’électron compton est donnée par la formule :
L’énergie maximum du gamma diffusé Egamma’ est égale à Egamma.
L’énergie minimum est atteinte quand il y a rétrodiffusion (l'angle de diffusion est égal à pi)
Plus simplifié encore on obtient :
L’énergie maximum de l’électron compton est atteinte quand le gamma est retrodiffusé.
L'effet de production de paires
Cet effet résulte de l'interaction du rayonnement X ou * avec les noyaux des atomes de la substance traversée. Le rayonnement incident disparaît et donne naissance à un positon et un électron. L'énergie nécessaire pour obtenir la matérialisation de cette paire est égale à 1,02 MeV ; au-dessous de cette valeur la réalisation de cet effet est énergétiquement impossible, au-dessus l'excèdent d'énergie (E* - 1,02) apparaît sous forme d'énergie cinétique du positon et de l'électron.
Il apparaît donc que les rayonnements électromagnétiques, grâce aux trois effets que nous venons de décrire, créent (paire positon-négaton) ou mettent en mouvement (photoélectron, électron Compton) des électrons qui vont ioniser la matière. C'est la raison pour laquelle on les qualifie de rayonnements indirectement ionisants.
Domaine de prépondérance de chacun des effets
La probabilité de réalisation de l'un des trois effets est fonction de l'énergie du rayonnement * ou X considéré et de la nature de la matière dans laquelle ce rayonnement se propage.
L'effet photoélectrique prédomine aux basses énergies. La probabilité de réalisation est une fonction décroissante de l'énergie et une fonction croissante du numéro atomique de l'absorbeur (en fonction de E-3,5 et Z4).
La probabilité de réalisation de l'effet de production de paires, au-dessus de son seuil d'apparition de 1,02 MeV, est une fonction croissante de l'énergie et du numéro atomique de l'absorbeur.
La diffusion Compton est l'effet prédominant aux énergies intermédiaires et sa probabilité de réalisation est moins liée à la nature du matériau que celles des effets photoélectriques ou de production de paires. Cependant pour une énergie gamma égale, les matériaux légers produisent plus de rayonnements diffusés que les matériaux denses, mu (en cm-1) étant plus grand.
La figure suivante illustre les variations des probabilités de réalisation des trois effets dans les tissus en fonction de l'énergie.
Pour les énergies des rayonnements gamma émis par les radionucleides (0,1 à quelques MeV), on peut constater que l'effet Compton est le mode d'interaction privilegié dans les tissus mous.
Donc en aucun cas l'énergie des rayonnements gamma reste constante à la traversée d'un écran.
Désolé d'être un peu long mais c'est un problème complexe.
Bonne continuation
KLOUG
Suivre la voie et les voix de la Volte
Merci d'avoir bien tout récapituler, j'ai parfaitement compris ce que vous avez dit.
Mais la conclusion que vous donnez (citation), que je trouve tout à fait logique, ne correspond pas avec ce que mon cours dit (qui est un cours d'introduction à la radioactivité dans lequel on a survolé les interactions particules-matière).
Donc je trouve ça étrange d'autant plus que l'on va faire un TP dans lequel on va mesurer des coefficients d'absorbtion linéiques.
En effet d'après mon cours on a la loioù N est le nombre de photons et x la distance parcourue.
Je vous ai quand même envoyé mno adresse mail pour le cours, c'est toujours bon à prendre.
Bonsoir
Un truc finalement simple pour votre TP.
Il suffit d'avoir un détecteur calé sur l'énergie incidente de votre gamma incident pour déterminer un mu théorique.
C'est ce que l'on fait lorsqu'on établi les valeurs d'épaisseurs d'écran qu'on appelle les épaisseurs moitié (épaissuer qui diminue le nombre de gamma d'un facteur 2).
Si vous prenez un détecteur prenant toutes les énergies, vous allez avoir un coefficient mu mais tenant compte des rayonnements diffusé. Et c'est surtout ce mu pratique qui sert quend on veut utiliser des protections.
Daonc l'épaisseur d'écran "épaisseur moitié théorique" est plus petite que l'"épaisseur moitié pratique" à cause des rayonnements diffusés...
J'espère avoir clarifié ce point par rapoport à votre TP.
J'ai du le faire au CNAM il y a quelques temps déjà, en tant qu'élève.
Bien cordialement
KLOUG
Suivre la voie et les voix de la Volte
D'accord merci.
