Dm de physique 1ère s - chapitre : le photon

[Anne19]

Bonjour, je suis en 1ère s et voici mon dm de physique :

La tomographie par émission de position est une technique d'imagerie médicale utilisant la formation d'onde électromagnétique lorsqu'un électron rencontre son antiparticule,le position.

Le position est crée dans le corps du patient grâce à un tracer (le fluor 18) se fixant sur les cellules à détecter.
Ce phénomène d'annihilation (disparition de l'électron et du position) produit 2 ondes électromagnétiques caractérisées par 2 photons appelés photons y emportant chacun la même énergie de 511 keV dans 2 directions opposées.La détection de ces photons permet de situer les cellules à détecter.

1)Calculer la fréquence et la longueur d'onde dans le vide de ces photons y.
2)Justifier le nom photons y.
3)Quel aspect du rayonnement (corpusculaire ou ondulatoire) est mis à profit dans la technique décrite.
4)Lorsqu'on détecte 2 photons,comment savoir s'ils ont été produits lors de la même annihilation?

Merci d'avance pour votre aide
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[Davarcroft]

Bonjour

1) Si tu as eu une introduction à la physique quantique ou un cours sur les ondes électromagnétiques tu as dû voir la formule : EnergiePhoton = h.v avec h = constante de Planck et v = fréquence du photon (Attention l'energie du photon est en Joule) De là tu pourras aussi trouver la longueur d'onde normalement.

2) Rapport avec la fréquence des photons.

3) Il me semble que c'est assez clair.

4) J'avoue que pour cette question je ne suis pas sûr donc je préfère ne pas te dire de bêtises.

Voilà, bonne continuation.

[curieuxdenature]

Bonjour Anne19

fais attention aux petits détails qui tuent, tu répètes plusieurs fois 'position' au lieu de 'positron' (on dit aussi positon pour l'inverse de négaton).

1)Pour calculer la fréquence il faut faire une conversion entre joules et eV et appliquer la formule E = h f

4) la solution est donnée dans l'énoncé.

[Anne19]

Donc 511 keV = 511.10^3 eV et ensuite je converti en joules ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[curieuxdenature]

c'est ça, 1.602 10^-19 J => 1 ev

[Anne19]

Donc j'ai trouvé 2,43.10^-12 m pour la fréquence
Ensuite pour la question 2 j'ai trouvé ça sur un forum :

"Que dit ton cours ?

Pour la question 2, on devrait définir les rayons gamma par la manière dont ils sont produit... et les différencier par là des rayons X.

Exemple : Piqué dans Wiki :

Citation :
Les rayons X et les rayons gamma sont de même nature, mais sont produits différemment : les rayons X sont produits par des transitions électroniques alors que les rayons gamma sont produits lors de la désintégration radioactive des noyaux des atomes ou d'autres processus nucléaires ou subatomiques.

Mais ils sont parfois (souvent et à tort) définis uniquement à partir de la fréquence du rayonnement électromagnétique.

Généralement, les rayons gamma (produits lors de la désintégration radioactive des noyaux des atomes ou d'autres processus nucléaires ou subatomiques) sont à plus haute fréquence que le rayonnement X (produits par des transitions électroniques), mais il y a de très nombreuses exceptions... et les spectres RX et Gamma se "chevauchent" allégrement, même si cela n'est pas mis en évidence dans la plupart des documents sur le spectre des rayonnements électromagnétiques.

Une fois émis, on ne peut plus distinguer un photon X d'un photon gamma. Ils sont de même nature. On ne peut pas se fier uniquement sur la fréquence à cause des nombreuses exceptions mentionnées ci-dessus.

... Mais reste à voir ce que ton prof t'a enseigné."

Qu'en pensez vous ?

[curieuxdenature]

Il y a des frontières entre toutes les gammes d'ondes électromagnétiques.
Mais autant elles sont bien définies dans les gammes radios, par exemple Grandes Ondes = 148500 à 283500 Hz, autant la limite est floue entre l'infra rouge et les ondes radios, entre l' Ultra violet et les X, et encore plus à cheval entre les X et les gammas.

J'ai un tableau qui situe la frontière floue entre 10^18 et 10^21 Hz.
A mon sens il suffit de faire la distinction de leur provenance, le rayon X vient d'une interaction électronique alors que le gamma est une réaction nucléaire.

[Anne19]

D'accord je pense avoir compris, merci pour votre aide !
Par contre je suis bloquée pour la question 3...