la longueur d'onde d'un rayonnement electro-magnetique

[invite60be3959]

Bonjour,

Pour savoir si une transformation entre particules élémentaires ou pas est possible il y a 2 classes de contraintes a respecter.

1- Les conditions cinématiques:

Conservation de l'énergie, de la quantité de mouvement, conservation du moment angulaire.

2- Conservation des nombres quantiques.

Charge électrique, charge baryonique, charge leptonique etc....

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Dans la réaction: photon donne [e]- + [e+]

Il est facile de vérifier que l'on ne peut pas conserver la quantité de mouvement. En effet si on se place dans un repère centre de gravité des 2 charges dans l'état final la quantité de mouvement est nulle avec une énergie de paire finie. Hors le photon est régit par E = p.c qui signifie qu'une quantité de mouvement nulle implique une énergie nulle.

Pour remedier au problème il y a 2 solutions:

1 prendre un deuxième photon identique de quantité de mouvement opposée. Ce processus existe mais sa probabilité est tellement faible qu'elle n'a jamais pu été mesurée.

2- Adjoindre un Corps ponctuel (qui presente un faible couplage avec le système). En effet celui brise la symétrie de translation continu du système qui impose la conservation de la quantité de mouvement. En representation k ce dernier possède toutes les composantes de Fourier.

bonjour,

ce que vous dîtes est très vrai dans l'ensemble. Pour être un peu plus clair quant à la conservation de l'énergie-impulsion, on peut par exemple l'écrire dans le référentiel du laboratoire :

et

et (énergie et impulsion(en module) d'un électron (ou positon)
donc :


dans le cas limite où la paire est émise de façon colinéaire à la direction du photon incident, on peut écrire :


on remarque donc que même dans ce cas limite la paire e⁺-e^- ne peut emporter toute l'impulsion du photon. Un photon seul ne peut donc pas se désintégrer spontanément en une paire e⁺-e^-. Cette impulsion résiduelle doit-être empruntée par un élément extérieur, et en particulier par le noyau d'un atome.
Losqu'un photon gamma arrive dans la champs coulombien d'un noyau il se produit une interaction à 2 photons comme présentée sur le diagramme de Feynman en bas de message (c'est le diagramme pour une annihilation mais cela revient exactement au même).

Voilà pour les généralités. Mais je ne suis pas d'accord avec les deux solutions que vous proposez pour qu'une création de paire se produise. Déjà vos deux solutions sont identiques ! En effet le "corps ponctuel" dont vous parlez n'est rien d'autre que le noyau et son champ coulombien. Le photon gamma incident va intéragir avec un des photons de ce champs et donc on se retrouve dans le cas d'une interaction à 2 photons (ce que vous préconisez comme 1ère solution). Les photons auront en effet une impulsion opposés mais uniquement dans le centre de masse de la réaction (c'est un abus de language, on devrait plutot dire dans le centre d'énergie-impulsion). Dans le référentiel du laboratoire ce ne sera plus le cas.

Vous dîtes d'ailleurs que se processus n'est jamais observé alors qu'il est très bien connu et très bien mesuré. C'est un des trois processus qui contribue au "freinage" d'un photon (en particulier gamma) dans la matière : effet photoélectrique, diffusion Compton et production de paires.
J'ai moi-même fait ce TP en physique nucléaire en maîtrise. On observait le spectre en énergie des photons gamma(je ne me rappelle plus le nom du noyau radioactif émetteur gamma) traversant un bloc de plomb. A basse énergie, l'effet photoélectrique domine, aux énergie intermédiaires c'est la diffusion Compton, et à haute énergie la production de paires. On constatait notamment que les sections efficaces théorique de ces trois processus, et en particulier de la création de paire, repoduisait très bien les mesures que nous avions faîtes. Il est donc mesurable et même par des étudiant car c'est un cas d'école en physique nuclèaire !
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[invite98103e22]

Bonjour,

Desole mais je n'ai rien compris...



Qu'est ce qu'une forme d'energie superieure ? Quel sens cela a t-il en physique ? Pourquoi parler de distorsion de l'espace-temps, alors que jusqu'a maintenant dans la discussion on s'est place en theorie quantique des champs en espace-temps plat ?
"

je voulais dire plus grande ,ce que je veux dire c'est que l'energie,à tres haute frequence , pourrait prendre une autre forme : une onde elctro magnetique mais spherique (tournant sur elle meme donc)qui se propagerait à une vitesse < C
cette onde ne serait riend 'autre qu'une particule
je m'appuis sur la nature ondulatoire de la matiere decouverte par D.Broglie ainsi que sur le spin de l'eelctron (moment magnetique intrinseque) pour faire cette hypothese
cette onde d'espace temps introduirait une distorsion du temsp qui pourrait etre la charge et d'espace (la masse)
içi on voit que la charge agirait comme une sorte de ressort de rappel
cherchant à s'annuler avec un e charge inverse, introduisant la force electromagnetique et tournant sur elle meme le champ electromagnetique
de meme cette onde possederait un moment cinetique et une ernegie
cinetique angulaire qui pourrait etre sa masse propre "au repos"
(l equivalence masse energie est ainsi retrouvée)
cette "masse " etant proportionnelle à frequence de l'onde et à son rayon
ainsi une partie de l'energie cinetique incidente serait convertie en ernegie cinetique de rotation ,l' energie cinetique lineaire diminuant du meme coup
"

Si tu pouvais eclaircir ce passage, ca m'aiderait aussi. C'est quoi, la "forme circulaire de l'onde"
? Je connais la "polarisation circulaire" (qui n'a rien a voir avec les particules)
, par contre je ne connais pas la "forme circulaire"

[invité576543]

Vous dîtes d'ailleurs que se processus n'est jamais observé

Mariposa ne parlait là que d'un cas d'interaction de deux photons réels loin de toute autre particule.

Ensuite, dans l'analyse que tu proposes de gamma + atome ---> e+ + e- + atome, le photon supplémentaire que tu évoques est un photon virtuel, non?

En conclusion, je n'ai pas l'impression qu'il y ait une quelconque contradiction entre ce que tu expliques et ce qu'expliquait mariposa dans le message que tu cites.

Cordialement,

[invite9c9b9968]

je voulais dire plus grande ,ce que je veux dire c'est que l'energie,à tres haute frequence , pourrait prendre une autre forme : une onde elctro magnetique mais spherique (tournant sur elle meme donc)qui se propagerait à une vitesse < C

Tu veux sans doute parler de la polarisation de la lumière. Cela n'a aucun rapport avec la fréquence de l'onde, et une onde électromagnétique va toujours à c (dans le vide), quelle que soit sa fréquence.

cette onde ne serait riend 'autre qu'une particule
je m'appuis sur la nature ondulatoire de la matiere decouverte par D.Broglie

Tu fais ici un lien avec le photon, mais hors contexte et avec très certainement une image erronée.

ainsi que sur le spin de l'eelctron (moment magnetique intrinseque) pour faire cette hypothese

Que vient faire le spin ici ??

cette onde d'espace temps introduirait une distorsion du temsp qui pourrait etre la charge et d'espace (la masse)

Ça c'est des mots mis ensembles, mais qui forment un tout qui ne veut strictement rien dire. En bref, c'est n'importe quoi.

Pour l'instant, je ne suis pas plus éclairé, et je crois même que tu ne sais pas de quoi tu parles.

[invite98103e22]

Tu veux sans doute parler de la polarisation de la lumière. Cela n'a aucun rapport avec la fréquence de l'onde, et une onde électromagnétique va toujours à c (dans le vide), quelle que soit sa fréquence.



Tu fais ici un lien avec le photon, mais hors contexte et avec très certainement une image erronée.



Que vient faire le spin ici ??



Ça c'est des mots mis ensembles, mais qui forment un tout qui ne veut strictement rien dire. En bref, c'est n'importe quoi.

Pour l'instant, je ne suis pas plus éclairé, et je crois même que tu ne sais pas de quoi tu parles.

que tu ne comprennes rien c'est une chose ,dire que ca ne veut rien dire c'est autre chose !
sans doute que ce concept te depasses un peu pourtant un peu de reflexion ainsi que d'observations amenent à formuler l'hypotheses dont je parle et qui n'est d'ailleurs pas nouvelle : celle d'une forme
circulaire de l''energie (une onde eelctro magnetique fermée en qq sorte )
le spin de l'electro n ainsiq ue son moment magnetique intrinséque
pourrait en etre une illustration (l electron , les particules en general
pourraient etre ces ondes circulaires)

[invite9c9b9968]

Bonsoir,

que tu ne comprennes rien c'est une chose ,dire que ca ne veut rien dire c'est autre chose !

Certes, mais là pour le coup ce que tu dis n'a aucun sens (en tout cas ce que j'ai relevé).

sans doute que ce concept te depasses un peu pourtant un peu de reflexion ainsi que d'observations amenent à formuler l'hypotheses dont je parle et qui n'est d'ailleurs pas nouvelle : celle d'une forme
circulaire de l''energie (une onde eelctro magnetique fermée en qq sorte )

Encore une fois oui il existe ce que l'on appelle la polarisation circulaire de l'onde électromagnétique. Mais ça n'a rien à voir avec ce que tu nous racontes, et ce n'est pas "une onde fermée".

le spin de l'electro n ainsiq ue son moment magnetique intrinséque
pourrait en etre une illustration (l electron , les particules en general
pourraient etre ces ondes circulaires)

Le spin de l'électron est relié aux propriétés de transformation spatio-temporelles de l'électron, ou encore est un effet topologique de l'espace-temps. Cela n'a donc rien à voir de manière directe avec les ondes EM, et ta phrase entre parenthèse n'a toujours aucune assise rigoureuse

[invite98103e22]

Bonsoir,









Le spin de l'électron est relié aux propriétés de transformation spatio-temporelles de l'électron, ou encore est un effet topologique de l'espace-temps. Cela n'a donc rien à voir de manière directe avec les ondes EM, et ta phrase entre parenthèse n'a toujours aucune assise rigoureuse

Ici on aborde des notions abstraites ...
ok pour l'interpretation topologique , cependant l'electron est bien representé en theorie quantique par des nombres quantiques dont L son azimut (direction spatiale de son moment magnetique) et m son moment magnetique
L'eelctron serait donc une "abstraction" ,qq chose qui "tourne" suivant une direction mais non physique ?!
OK qu'est alors le couran t electrique ? un deplacement de ces "abstractions" qui pourtant devient bien reel puisque mesurable
ou un ensemble de topologies de l'espace temps en mouvement?
quel sens physique lui donner ?
autrement dit à quel concept rattacher la notion de particule ?