Interactions des OEM avec la matière

[invitef233b6b4]

Bonjour!
Après quelques recherches sur internet et notamment sur ce forum je ne trouve pas réponse à mes questions ...

Je n'arrive pas vraiment à me faire une idée de ce qu'est l'effet photoélectrique, l'effet compton et la création de paires ...
Ces notions restent très abstraites pour moi, si quelqu'un pouvait m'éclairer?

Voici ce que je sais :
- l'effet photoélectrique est l'émission d'électrons par un matériau soumis à l'action de la lumière.
Je sais également qu'il existe un seuil photoélectrique mais à quoi correspond t-il?

- l'effet compton quant à lui est la collision d'un photon et d'un électron avec production d'énergie

- et pour ce qui est de la création de paire je sais qu'elle met en jeu une particule et une antiparticule

Pourrait-on me compléter et me corriger si j'ai faux?

merci d'avance
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[Deedee81]

Salut,

- l'effet photoélectrique est l'émission d'électrons par un matériau soumis à l'action de la lumière.
Je sais également qu'il existe un seuil photoélectrique mais à quoi correspond t-il?

C'est la fréquence (de la lumière) au-dessus de laquelle les électrons sont arrachés.

L'énergie des photons est proportionnelle à la fréquence (constante de Planck fois fréquence). Il faut qu'ils aient une énergie suffisante pour arracher l'électron du métal.

- l'effet compton quant à lui est la collision d'un photon et d'un électron avec production d'énergie

Non, pas avec production d'énergie mais avec modification de la fréquence/longueur d'onde du photon.

C'est une collisions élastique de type "boule de billard" entre un photon et un électron et, donc, justement l'énergie totale est conservée.

A noter que c'est cette expérience qui a finit par faire accepter le concept de photon (avant on avait encore des doutes, on se disait peut-être que la matière n'échangeait de l'énergie avec le champ électromagnétique que par paquet mais que le champ électromagnétique lui-même était continu).

- et pour ce qui est de la création de paire je sais qu'elle met en jeu une particule et une antiparticule

Oui.

Lorsqu' une particule rencontre son antiparticule, par exemple un électron rencontre un positron, ils s'annihilent en produisant au moins deux photons.

Par simple conservation de l'énergie et sachant que la masse de l'électron est équivalente à de l'énergie (E=mc²), si deux photons sont émis ils ont une énergie de 512 Mev (c'est dans le domaine des rayons gammas).

Inversement, si un photon d'au moins 1024 MeV heurte un électron, il peut engendrer une paire électron - positron :
photon + électron => électron + électron + positron
(cet électron qui ne sert que de cible est nécessaire pour la conservation de la quantité de mouvement)

Dans des collisions plus violentes il y a généralement productions de nombreuses particules y compris de telles paires.

Pour tes recherches, tu as pensé à Wikipedia ? C'est une mine d'information (même s'il est toujours conseillé de croiser ses sources).

[invitef233b6b4]

merci beaucoup! c'est parfait!
et j'avais jeté un rapide coup d'œil sur wikipédia mais n'avait pas trouvé ce que je recherchais...

[invitef233b6b4]

cependant il me semble que ce sont des keV et non des MeV ...
il y a production de 2 photons de 512 keV et l'énergie doit être supérieure à 1,024 Mev ou 1024 keV ...
je me trompe peut-être?

[A voir en vidéo sur Futura]