Section efficace collision électron avec photon

[invite935b1a97]

Bonsoir,

La collision d'un électron c'est l'effet Compton (c'est une convention culturelle). par ailleurs les collisions sont élastiques pour la simple raison que les 2 particules n'ont pas de structure interne (l'énergie totale dans l'état initial est égal à l'énergie totale dans l'état final)

une convention culturelle?
Lors de l'effet Compton les collisions sont justement inélastiques...
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[coussin]

Ça dépend... Lire le tout début de l'introduction : http://en.wikipedia.org/wiki/Compton...g#Introduction
Inélastique dans le sens où le photon perd de l'énergie mais élastique dans le sens où cette énergie perdue va dans l'électron.

[invite935b1a97]

oui j'ai vu cette page de wikipédia... elle se distingue par son manque de rigueur et écriture plutôt brouillonne... si l'on s'attarde aux détails, il y a des incohérences... je ne prendrais certainement pas cet article comme une référence !!

[invite935b1a97]

ici ils définissent l'effet Thomson comme une limite élastique de l'effet Compton... http://en.wikipedia.org/wiki/Thomson_scattering

là je n'ai pas de soucis avec cette définition

[coussin]

Perso, je mets l'effet Compton dans la catégorie élastique (car pas de structure interne) : l'énergie cinétique totale avant et après est conservée (bien sûr, faut considérer E=pc l'énergie cinétique du photon)
Marrant ce "debat" Faudrait faire un sondage

[stefjm]

Je veux bien faire l'arbitre neutre...

[invite7ce6aa19]

une convention culturelle?
Lors de l'effet Compton les collisions sont justement inélastiques...

Bonjour,

Il semble que tu as oublié, (ou pas compris ?), ce qu 'est collision élastique.

Pourrais-tu expliquer mathématiquement la différence entre une collision élastique et une collision inélastique?

[invite7ce6aa19]

Ça dépend... Lire le tout début de l'introduction : http://en.wikipedia.org/wiki/Compton...g#Introduction
Inélastique dans le sens où le photon perd de l'énergie mais élastique dans le sens où cette énergie perdue va dans l'électron.

Bonjour,

Il est écrit:

Thomson scattering is the elastic scattering of electromagnetic radiation by a free charged particle, as described by classical electromagnetism. It is just the low-energy limit of Compton scattering: the particle kinetic energy and photon frequency are the same before and after the scattering. This limit is valid as long as the photon energy is much less than the mass energy of the particle: \nu\ll mc^2/h .

Thomson comme Compton sont deux processus élastiques. Il est facile de comprendre que Thomson revient a dire qu 'une balle Tennis (qui joue le role du photon) qui collisionne avec la Terre (qui joue le role de l'électron) ne change pas son énergie mais seulement son impulsion. Ceci est bien entendu un rapport de force entre les 2 masses (Terre contre balle de tennis) qui peut se traduire en un rapport de force en énergie pour les particules.

[invite7ce6aa19]

ici ils définissent l'effet Thomson comme une limite élastique de l'effet Compton... http://en.wikipedia.org/wiki/Thomson_scattering

là je n'ai pas de soucis avec cette définition

Bonjour,

Tu as confondus limite basse énergie avec limite élastique, ce qui n' a rien à voir.:

Voir ta citation:

Thomson scattering is the elastic scattering of electromagnetic radiation by a free charged particle, as described by classical electromagnetism. It is just the low-energy limit of Compton scattering: the particle kinetic energy and photon frequency are the same before and after the scattering. This limit is valid as long as the photon energy is much less than the mass energy of the particle: \nu\ll mc^2/h .

[invite935b1a97]

toujours wikipedia...

Compton scattering is an inelastic scattering of a photon by a free charged particle, usually an electron. It results in a decrease in energy (increase in wavelength) of the photon (which may be an X-ray or gamma ray photon), called the Compton effect. Part of the energy of the photon is transferred to the scattering electron.

Je n'ai rien à ajouter de plus.

[coussin]

Toute l'énergie perdue par le photon va dans l'électron. Puisque vous aimez cette page Wikipedia, descendez un peu (dans cette page) et vous aurez les relations de conservation d'énergie et d'impulsion totales avant et après la diffusion.

Moi non plus je n'ai rien à ajouter de plus

[invite7ce6aa19]

toujours wikipedia...

Compton scattering is an inelastic scattering of a photon by a free charged particle, usually an electron. It results in a decrease in energy (increase in wavelength) of the photon (which may be an X-ray or gamma ray photon), called the Compton effect. Part of the energy of the photon is transferred to the scattering electron.

Je n'ai rien à ajouter de plus.

Bonsoir,

C'est franchement faux, pour ne pas dire grotesque, et c'est très courant sur wikipedia.

Pour qu 'une collision soit inélastique il faut que les particules possèdent des degrés de liberté interne.

Par exemple une collision d'un électron (ou d'un photon) avec un atome peut être devenir une collision inélastique dans la mesure ou l'atome peut passer dans un état excité et donc une énergie absorbée)

Dans l'effet Compton le photon et l'électron n'ayant pas de structure interne les collisions sont élastiques: La somme des énergies cinétiques initiales est égale a la somme des énergies dans l'état final.

[invite935b1a97]

Toute l'énergie perdue par le photon va dans l'électron. Puisque vous aimez cette page Wikipedia, descendez un peu (dans cette page) et vous aurez les relations de conservation d'énergie et d'impulsion totales avant et après la diffusion.

Moi non plus je n'ai rien à ajouter de plus

ok, tu marques des points. Je pense que le fait qu'il soit définit généralement comme un phénomène inélastique est parce que expérimentalement, un électron est arraché d'un solide et ensuite se comporte comme un électron libre. Ce n'est donc pas élastique... mais dans les expériences "conventielles" de Compton, les énergies des photons sont tellement grandes que les 3-4 eV nécessaire pour arracher l'électron ne comptent pas; ce qui fait que de façon effective, on a une collision élastique...

Note: j'avais dit plus haut que je n'aimais pas du tout cette page wikipedia !! et j'avais même déjà dit que c'était plein d'approximations et d'incohérences... maintenant on y voit plus clair

[invite7399a8aa]

Salut

Dans l'effet Compton le photon et l'électron n'ayant pas de structure interne les collisions sont élastiques: La somme des énergies cinétiques initiales est égale a la somme des énergies dans l'état final.

Je rêve, j'ai mis deux paires de lunettes différentes pour m'assurer que je lis juste. Ben tu vois, je suis totalement d'accord avec toi, un réel miracle. Juste un petit détail, je n'aurais pas utilisé le mot collisions mais plutôt couplage découplage ça me semble plus approprié. Mais je n'ergoterais pas sur ce point.


Cordialement

Ludwig

[coussin]

Y a aucun couplage entre un électron et un photon. Quel pourrait-être ce couplage (le photon n'a pas de masse, pas de charge. Ça peut être ni gravitationnel ni électromagnétique) selon vous ?

[invite7399a8aa]

Salut,

(le photon n'a pas de masse, pas de charge. Ça peut être ni gravitationnel ni électromagnétique)

ça c'est exact, mais il transporte de l'énergie ce photon, pas besoin de masse pour transporter de l'énergie, (masse, impulsion, quantité de mouvement c'est très réducteur), il existe, selon Feynmann 28 formes possibles pour l'énergie. Un accrochage entre deux oscillateurs serait aussi une possibilité. Surtout si ces ces deux oscillateurs sont à la même pulsation par exemple.


Cordialement

Ludwig

[coussin]

Vous ne répondez pas à ma question (comme d'habitude...). Il existe en tout et pour tout 4 interactions fondamentales dans la nature. Si vous avancez qu'il existe un couplage entre un électron et un photon, celui-ci doit être parmi ces 4 interactions fondamentales. Laquelle est-ce ? Ou bien remettez-vous également ça en cause ?

[invite57f37970]

Vous ne répondez pas à ma question (comme d'habitude...). Il existe en tout et pour tout 4 interactions fondamentales dans la nature. Si vous avancez qu'il existe un couplage entre un électron et un photon, celui-ci doit être parmi ces 4 interactions fondamentales. Laquelle est-ce ? Ou bien remettez-vous également ça en cause ?

Le photon est directement couplé à toutes les particules chargées (la charge électrique mesure justement l'amplitude de leur couplage au photon) ; les particules chargées sont indirectement couplées entre elles par l'intermédiaire de photons. Et comme l'a dit justement Ludwig, le couplage entre photons et électrons est aussi gravitationnel (indirectement via le champ de métrique).

[invite6754323456711]

Si vous avancez qu'il existe un couplage entre un électron et un photon, celui-ci doit être parmi ces 4 interactions fondamentales.

La notion de collision élastiques, qui semble plus faire sens pour le physicien, rentrerait dans quel type d'interaction ?

Patrick

[coussin]

La notion de collision élastiques, qui semble plus faire sens pour le physicien, rentrerait dans quel type d'interaction ?

C'est mon argument : je n'en vois pas.
J'ai vraiment du mal à croire que l'espace-temps déformé par la masse de l'électron et l'impulsion du photon soit responsable de la collision...

[coussin]

Je suis sûr que Ludwig peut me donner l'expression du potentiel d'interaction V entre un photon et un électron, potentiel responsable de la collision entre ces deux particules
De plus, il parle de couplage/découplage. Ce mécanisme pour "allumer et éteindre" ce potentiel V m'intéresse également.

[invite6754323456711]

C'est mon argument : je n'en vois pas.

Il me semble que mariposa donne aussi une réponse analytique : La somme des énergies cinétiques initiales (Entrée) est égale a la somme des énergies dans l'état final (sortie). L’intérieur de "la boite noire" n’intéresse pas cette manière de regarder "les choses". Il en a été de même dans le discours analytique sur la notion de propagation de la chaleur non ?

Patrick

[coussin]

C'est pas vraiment satisfaisant, si ? Un physicien serait, me semble-t-il, curieux de ce qu'il y a dans la boîte noire.

[invite6754323456711]

C'est pas vraiment satisfaisant, si ? Un physicien serait, me semble-t-il, curieux de ce qu'il y a dans la boîte noire.

D’où d'autre regard complémentaire non ?

Patrick

[coussin]

Perso, je suis curieux de savoir ce qu'il y a dans la boîte noire de cette collision électron-photon. J'ai ma petite idée mais j'aimerais avoir l'avis de Ludwig

[Nicophil]

Bonsoir,

C'est franchement faux, pour ne pas dire grotesque, et c'est très courant sur wikipedia.

Pour qu 'une collision soit inélastique il faut que les particules possèdent des degrés de liberté interne.

Peut-être que la collision est élastique mais la diffusion inélastique ?

[invite6754323456711]

Perso, je suis curieux de savoir ce qu'il y a dans la boîte noire de cette collision électron-photon. J'ai ma petite idée mais j'aimerais avoir l'avis de Ludwig

Je n'ai pas l'impression que la méthode analytique suivi par Ludwig vise à répondre à de telle interrogation, qui nécessite d'autre formalisme.

La théorie des systèmes possède je dirai un atout majeur, en ce sens qu’elle permet de s’affranchir totalement de la technologie du système étudié. En ce sens elle est unitaire, elle ne distingue pas une réaction chimique d’un système mécanique. Elle définit les systèmes aux travers de leurs pôles, c’est vrai que c’est déroutant (au début) mais on s’y fait.

Patrick

[coussin]

Oui. C'est une théorie type théorie de la diffusion. Peu importe ce qui se passe dans la boîte noire, on ne regarde que ce qui entre et ce qui sort.

[invite6754323456711]

Oui. C'est une théorie type théorie de la diffusion. Peu importe ce qui se passe dans la boîte noire, on ne regarde que ce qui entre et ce qui sort.

Oui mais au final ce n'est qu'une question de "granularité" car il y a toujours une "boite noire" (que les philosophes désignent par l'en soi). Si je fais ceci ("interaction") s'observerait dans le spectre des probables (modalité) cela.

Patrick

[invite7399a8aa]

Salut,

Oui. C'est une théorie type théorie de la diffusion. Peu importe ce qui se passe dans la boîte noire, on ne regarde que ce qui entre et ce qui sort.

Cette méthode d'investigation consiste à faire de l'identification des systèmes. Quoi qu'on fasse, une fois une "boite noire" démontée, on tombe sur une boite noire plus petite, comme pour les poupées russes.

Comme nous ne savons pas ce qu'il y a dans la boite noire, nous construisons un bypass mathématique succeptible de rendre compte le plus précisement possible du comportement dynamique du contenu de la "boite noire" et nous remplaçons cette "boite noire" par son bypass mathèmatique. De cette façon, nous arrivons à modèliser des systèmes hypercomplexes. Il se trouve que pour ce faire, on ne peut pas utiliser des équations exprimées dans le domaine du temps, c'est incalculable à cause du produit de convolution. Comme la TL présente la particularité de transformer le produit de convolution en un produit simple (Green vu avec Laplace) nous exprimons toutes nos affaires dans le domaine de Laplace.

Mais comme je l'ai déja fait remarquer, il semblerait si je puis dire ainsi qu'un "trait d'union possible entres les boites noires " c'est justement les variables de phase.

Je reviendrai sur cette affaire


Cordialement


Ludwig