Effet Cherenkov

[Seirios]

Bonjour à tous,

En ce moment je travaille sur l'effet Cherenkov produit par un électron suite à une intéraction avec un neutrino, et il y a une question importante à laquelle je n'ai pas trouver de réponse :

Quels renseignements le rayonnement Cherenkov donne-t-il ?

Je pense que la direction de propagation du neutrino peut être déterminée par le "cône de lumière", et que la quantité de mouvement de l'électron peut être, elle, déterminée par une propriété du rayonnement, pouvant déduire par suite l'énergie du neutrino.

Mais il me manque pas mal d'éléments...

Quelqu'un pourrait-il me renseigner ou bien me diriger vers un document complet mais pas trop complexe ?

Merci d'avance
Phys2
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[mamono666]

Je suppose que tu as déjà vu ce lien:

http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Tcherenkov

Et la je crois qu'il y a un paragraphe qui en parle un peu:

http://dpnc.unige.ch/atlas/xin/noyau...chapitre-8.pdf

Mais si tu veux vraiment des détails, rien ne vaut un bon livre

[invite88ef51f0]

Salut,
L'angle du cône te donne directement la vitesse de la particule, donc si tu connais sa masse tu as l'énergie.

[Seirios]

Donc avec l'angle du cône, on a la vitesse de la particule (en l'occurence un électron) , avec la vitesse de la lumière dans le milieu.

Avec cette vitesse, et en connaissant la masse de l'électron, on peut connaître l'énergie cinétique de la particule avec .

Cette énergie est-elle celle du neutrino ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite88ef51f0]

Je ne suis vraiment pas sûr de moi, mais il me semble que le rayonnement Tcherenkov qu'on détecte ne provient pas du neutrino directement. En effet le neutrino n'est pas chargé électriquement. Ce qu'on voit c'est donc le résultat d'une interaction entre le neutrino et la matière qui produit une particule ayant beaucoup d'énergie, qui émet ensuite du Tcherenkov.
Bref faudrait voir la réaction en détail pour savoir comment se répartit l'énergie.

[Seirios]

Je ne suis vraiment pas sûr de moi, mais il me semble que le rayonnement Tcherenkov qu'on détecte ne provient pas du neutrino directement.

Oui tu as tout à fait raison : le neutrino interagit avec un électron, et l'accélère pour produire un rayonnement Cherenkov.

L'énergie cinétique de l'électron représente donc t-il l'énergie du neutrino ?

[invite88ef51f0]

Je ne pense pas, il ne lui donne qu'une partie de son énergie.
C'est le problème des neutrinos : ils représentent une "énergie manquante" qu'on ne peut pas déterminer directement. Mais on doit pouvoir connaître la densité de probabilité d'énergie.

[Seirios]

Et dans le cas de la réaction (je ne sais pas si l'équation est correcte, je la sors de mémoire...), a-t-on bien l'énergie du neutrino qui est ? Et pour connaître , les données de masse et de vitesse sont-elles suffisantes ?

[invite88ef51f0]

Oui.

Pour la première question, oui, c'est la conservation de l'énergie.

Pour la deuxième question, oui. En physique classique, tu as la relation E=mc²+1/2mv^². En physique relativiste, c'est la même chose mais avec une formule plus compliqué ()

[Seirios]

Un dernier petit problème que j'ai rencontré : Lorsqu'un neutrino interagit avec, par exemple, un proton (comme indiqué dans l'équation du post #8) dans une cuve d'eau.

Alors le positron est suffisament accéléré pour produire un rayonnement Cherenkov. On a à notre disposition l'allure du cône.

Mais comment déterminer la saveur du neutrino ? Autrement dit, comment savoir s'il s'agit d'un neutrino électronique, tauique ou muonique ?

[Seirios]

Finalement j'ai fini par trouver la solution : La netteté du cône donnera un indice sur la masse du lepton accéléré, et donc indirectement sur le neutrino incident. Voir ce document, et notamment l'exemple tout à la fin : http://quarks.lal.in2p3.fr/afficheCo...trinomuoni.pdf