Intéractions matière-rayonnement

[invitef3730c4d]

Bonjour! Je suis étudiante en médecine, et j'ai qques soucis avec un cours de physique sur les intéractions matière/rayonnt. En fait, on nous dit que les rayonnements électro-magnétiques comme les rayons X et gamma ne sont pas ralentis quand ils intéragissent avec la matière, mais par contre ils perdent de l'énergie. Déja là dessus, ça me pose un problème : comment des rayonnements peuvent perdre de l'énergie sans être ralentis?? Un peu plus loin dans le cours, on nous parle de loi d'atténuation exponentielle des rayons X. Donc là je ne comprends pas la différence entre "atténuation" et "ralentissement". Si les rayons sont "atténués", cela voudrait dire qu'ils ralentissent, non? Bref, la physique n'est pas vmt ma tasse de thé, je suis un peu perdue ...
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[invite88ef51f0]

Salut,
Un rayonnement électromagnétique va toujours à la vitesse de la lumière, quelle que soit son énergie.
Son énergie n'est pas sous forme d'énergie cinétique, elle n'est pas due à la vitesse.

Il y a donc deux choses qui peuvent caractériser l'énergie de ton rayonnement : sa fréquence (ou sa longueur d'onde) et son intensité, La fréquence te donne l'énergie de chaque photon et l'intensité te donne le nombre de photons.

L'atténuation d'un rayonnement vient de la diminution de son intensité : il y a de moins en moins de photons, car certains sont absorbés par la matière.

[inviteb836950d]

Bonjour

-La lumière a une vitesse fixe (300000 kms^-1). Il est impossible de ralentir la lumière.

-Les rayons X et gamma sont de la lumière.

-La lumière est formée de photons et pour une longueur d'onde donnée, l'énergie du faisceau est proportionnelle aux nombre de photons qui le compose.
Un photon peut être détruit en étant absorbé par la matière ce qui implique une atténuation de l'énergie totale transportée par ton rayonnement, mais la vitesse des photons "survivants" n'a pas variée.

Le processus est complètement différent pour une particule massique (genre rayonnement alpha) qui cèdera son énergie cinétique à la matière par des chocs, ce qui la ralentira comme une boule de billard.


édit : grillé

[invitef3730c4d]

Merci beaucoup à tous les 2, c'est très clair maintenant! Vous m'épatez, vous devriez donner des cours de pédagogie à ma prof... Merci encore

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite62bc0b1c]

La vitesse des ondes électromagnétiques ne dépend pas de leur énergie.
Elle est à peu près égale à 300000 km/s dans le vide et un peu inférieure lorsqu'elle traverse un matériau (je n'ai pas d'ordre de grandeur en tête).

Ce qu'on appelle leur énergie est liée à leur fréquence et ne varie pas non plus (sauf cas particuliers où il y a absorption-réémission).

Par contre leur intensité peut varier lorsqu'il y a absorption par un matériau. C'est vrai, il peut y avoir une petite confusion du fait que l'énergie peut représenter 2 choses différentes.
1) l'énergie de l'onde (ou du photon) qui est liée à la fréquence E=h.\nu
2) l'énergie du faisceau que tu envoies sur ton échantillon et qui est liée à l'amplitude des champs électrique et magnétique.
Dans le cas où il y a absorption c'est l'amplitude des champs qui varie et non leur fréquence.

Mais je te conseille de revoir aussi les différences entre énergie, intensité, puissance...

Jean-Luc

[obi76]

J'anticipe juste lorsque tu aura des cours d'optique :

La vitesse de la lumière est de 300000km/s (à peu près) dans le vide. Dans certains métériaux (par exemple le verre, le plexiglas, l'eau ou même l'air), ton onde va interagir avec la matière, cce qui aura pour effet de le "ralentir".

Alors il faut mettre des gants dans ce que je viens de dire. En fait entre chaque molécule du verre (s'il sagit du verre), la lumière va être absorbée puis réémise (pour simplifier) par chaque molécule, ce qui fait au final que ton rayonnement va être "ralentit" du point de vue macroscopique. Entre les constituants de la matière, les rayonnements vont à c.