Bonjour, on m'a posé un sujet intéressant en examen et j'aimerais savoir si j'ai réussi quelques calculs, puis comprendre un peu la physique qui se cache derrière l'exercice !
Un flux de neutrons d'énergie E constante est constitué de neutrons de spin +1/2 et de neutrons de spin -1/2. Ce flux se propage dans le vide dans le domaine x<0 suivant l'axe des x vers les x croissants. L'énergie potentielle des neutrons dans ce domaine est nulle.
Ce flux rencontre en x=0 un matériau ferromagnétique suffisamment épais pour que l'on puisse considérer qu'il occupe le demi-espace x>0. L'énergie potentielle des neutrons dans le milieu ferromagnétique dépend du spin : on notecelle des neutrons de spin +1/2 et
celle des neutrons de spin -1/2.
L'énergie des neutrons incidents est choisie telle que
On étudie la réflexion et la transmission sur la marche de potentiel pour les deux types de neutrons.
1) Neutrons de spin +1/2 :
En x<0 :
En x>0 :
Je prend C=0 à cause de la convergence et j'écris les équations de continuité en 0 : je trouve que le coefficient de réflexion vaut 1. Est-ce normal ?? Les neutrons de spin +1/2 ne peuvent pas pénétrer dans un matériau ferromagnétique ?
2) Neutrons de spin -1/2 :
En x<0 :
En x>0 :
Ici, j'ai supprimé le deuxième terme car aucun neutron ne vient du matériau ferromagnétique à mon avis et j'ai calculé la réflexion avec les équations de continuité pour trouver :
Ces résultats me laissent perplexe, j'aimerais savoir si j'ai fait des erreurs et qu'on m'explique pourquoi tel ou tel comportement des neutrons en fonction de leur spin...
Enfin, il reste une question sur laquelle j'ai séché et qui me laisse penser que je n'ai pas réussi les deux questions précédentes : donner l'expression de l'ordre de grandeur de l'épaisseur minimale que doit avoir une plaque de matériau ferromagnétique afin que le flux transmis soit constitué d'un seul type de neutrons. Quel est alors le spin des neutrons transmis ?
---> Au vu de mes calculs, j'ai juste répondu -1/2.
Merci d'avance pour vos explications.
-----