[Expérience] Rayonnement d'une particule en mouvement

[Gwyddon]

Bonjour à tous,

Je vous écris encore à propos de mon expérience (l'accélération d'électrons), car je voudrais savoir l'effet du rayonnement sur mes résultats.

En effet, mon contact m'a parlé du rayonnement Brehmsstrahlung, qui est un rayonnement de freinage ; il est donc négligeable dans le tube accélérateur (le vide étant assez poussé). Par contre, à la sortie du tube, le faisceau est dévié par un champ magnétique, donc il doit rayonner (une sorte de rayonnement synchroton je crois) ; quelle est la formule me donnant la perte d'énergie ?
Comment l'obtient-on ?

Enfin, pour une plage énergétique 500 keV -2,5 MeV, l'impact sur les résultats est-il non-négligeable, sachant que je souhaite tracer l'énergie des électrons en fonction du champ magnétique appliqué en sortie (de telle sorte que le rayon de la trajectoire reste constant), et prouver que Newton se trompe (ie l'energie n'est pas proportionnelle à B^2) ?

Merci d'avance pour vos réponses éclairées
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[Gwyddon]

Help !

En fait j'aurais dû nommer autrement mon fil ; mais n'y aurait-il personne qui connaisse au moins la formule me donnant la perte d'énergie d'un électron sur trajectoire circulaire dans un champ magnétique ?

[invite79a98872]

Ce n'est pas si facile que ça il n'y a pas une formule brute qui te donne ton dE/dx en fonction de B. Il y a des approximation à faire et elles dépendent de ton expérience et des énergies considérées. (au dessus du GeV c'est pertes d'énergies sont négligeables pour les e- et e+). Il faut partir de la section efficace bremsstrahlung, encore ton cas est plus simple car tu n'as pas la situation d'écrantage des électrons des atomes.

J'ai un peu la flemme de te taper les 3 formules et en plus sans les explications elles ne t'apporterons pas grand chose. Je te conseil d'aller à la bibliothèque et tu prends la référence expérimentale de physique nucléaire et des particules : "Techniques for nuclear and particle physics experiments" W.R. Leo. Et tu fonces à la page 38.

Bon courage

[Gwyddon]

merci beaucoup pour avoir répondu

je vais voir cette référence dès que possible

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitef5ca5e77]

concernant le rayon synchrotron jai déja effectué des recherches la dessus il existe un site d'un accélérateur a particules en contruction appelé le "synchroton soleil" qui etudie ce phénomène tru poura le trouver facilement....
Personnellent je recherche des orientations pour redémontrer la relation de Larmor sur le rayonnemnt électronique pouvez vous m'aider? Merci

[invitef7177163]

Salut,

je vais voir cette référence dès que possible

Je te conseillerais aussi de chercher "Soft X-rays and extreme ultra violet radiation - principles and applications" de David Attwood (cambridge university press, 1999, ISBN 0 521 65214 6).
Le chapitre 5 traite du rayonnement synchrotron, et en particulier la premiere partie qui se concentre sur le rayonnement lie a la courbure d'electron relativistes dans un champs magnetique (cas des anneaux de stockages, ou ce rayonnement a ete decouvert).

Si toute ton experience se fait dans l'ultravide (tu ne le precise pas pour la zone ou du devie tes electrons par un champs magentique), alors en principe (et pour ce que j'en sais) tu ne doit pas passer par la section efficace bremmstrahlung dans tes calculs, car ce mechanisme de rayonnement n'est du qu'a l'interaction electron-ion ou electron-atome dans un plasma ou de la matiere solide (e.g. anticathode de tube a rayon X).

A+

Max

[Gwyddon]

Bonjour,

Je vois avec (nostalgie ? Je ne sais pas si c'est le bon mot) ce fil relancé

Je remercie Max pour cette nouvelle référence, je la garde pour un jour où j'en aurais besoin pour d'autres expériences de ce type

Mon expé s'est super bien passée (pour la petite histoire) et j'ai utilisé en fait la formule de Lienard qui me donnait un résultat correct sans trop de calculs bourrins.

Pour Riemann (sic !) une manière de démontrer Larmor (dans le cas classique) est de calculer le rayonnement dipolaire électrique, puis de dire que p'' = q a.

[Floris]

Attendez, j'arrive.

[invite4422aa7d]

Salut, j'écris mon travail de maturité sur le LHC et je dois d'abord parler du LEP et de ses limites par-rapport à l'observation du boson de Higgs. J'ai écrit un texte et je voudrais savoir si ce que j'ai écrit est juste. Notez que la formulation des phrases est loin d'être définitive donc il est normal que certaines parties soient très mal formulées.

"Le LEP est le prédecesseur du LHC. C’est un accélérateur circulaire construit en ??? et mis en service de 1989 à 2000, il collisionnait un faisceau d’électrons et un faisceau de son anti-particule, le positon L’électron et le positon se collisionnent et s’annihilent, produisant de l’énergie donc des particules (E=MC2). Il a permis d’observer et de calculer avec grande précision les propriétés des bosons W+, W- et Z0, vecteurs de la force nucléaire faible. En 2000, quand le LEP était poussé au maximum de l’énergie qu’il pouvait fournir, certaines mesures semblaient indiquer la présence du boson de Higgs. Cependant, la probabilité que ces mesures viennent d’un autre type de réaction qui n’implique pas de boson de Higgs mais dont la signature ressemble à celle d’une réaction impliquant le boson de Higgs a été calculée à 8%. En physique des particules, il faut une marge d’erreur plus petite que 0.00003% pour qu’une découverte puisse être revendiquée [doss de la recherche N. 23]. Il n’est donc pas sur que le boson de Higgs ait été observé au LEP.
Les physiciens du CERN devaient donc augmenter l’énergie des collisions afin de pouvoir être sûrs d’identifier le boson de Higgs. Malheureusement pour eux, ils ne pouvaient pas à cause de ce que l’on appelle le rayonnement synchrotron.
Le rayonnement synchrotron est une perte d’énergie sous la forme d’émission de photons lorsqu’un électron est accéléré dans une trajectoire courbée comme dans le LEP. Au fur et à mesure que la vitesse de l’électron augmente, la perte d’énergie due au rayonnement synchrotron augmente également. Le LEP ne pouvait donc pas fournir assez d’énergie pour accélérer à une vitesse suffisante pour que l’énergie de la collision soit assez importante pour révéler le boson de Higgs."