Graphe de Feynman

[destroy]

Salut,

Comment peut on tracer un graphe de Feynman ? ( Des liens ou des explications )

Merci d'avance.
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[shamrock]

Salut

Objectif des diagrammes de Feynman :
un diagramme de Feynman permet d'obtenir une certaine représentation d'un processus. Il facilite le calcul des grandeurs qui nous intéressent comme l'amplitude en vue de déterminer la section efficace du processus.

Dessiner un diagramme :
Il faut savoir qu'on n'a pas l'équivalence 1 processus=1 diagramme. Pour un processus, il existe une infinité de diagrammes.
Pour commencer, il faut d'abord choisir le modèle dans lequel on veut étudier le processus. Ce choix va définir les particules qui existent dans le cadre de ce modèle et les interactions possibles entre les particules.
Ensuite, c'est place à l'imagination. On cherche à faire le catalogue des diagrammes intéressants pour le processus. Souvent, plus un diagramme est "complexe" moins il est probable et donc participe au calcul de la section efficace. On peut donc négliger les diagrammes "complexes". (attention à l'interaction forte, pour laquelle cette approximation n'est pas valable)

Calculer la section efficace :
Le choix du modèle et la théorie quantique des champs vont permettre de définir un certain nombre de règles de Feynman.
C'est là que les diagrammes sont intéressants, il devient assez simple de voir quelles règles interviennent dans chaque diagramme par simple lecture graphique. On peut alors calculer l'amplitude asociée au diagramme et enfin calculer la section efficace du processus. Mais ces techniques de calculs sont loin d'être simples.

[Floris]

Bonjour, bien que j'ai entendu parler des diagrams de Feynman, je ne connais pas du tout ce genre de truc. Quand tu parle de section efficase, peut tu développer un peut car je vois pas de quoi tu parle. De même quand tu parle d'amplitude.

merci bien
Flo

[shamrock]

La section efficace est une grandeur qui correspond à la probabilité d'avoir un processus.
Il y a deux contributions à la section efficace :
- la physique du processus : représentée par l'amplitude, elle est calculée avec les règles et les diagrammes de Feynman
- l'énergie du système : tu peux très simplement concevoir que la probabilité d'avoir interaction dépend de l'énergie des particules incidentes.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Floris]

- l'énergie du système : tu peux très simplement concevoir que la probabilité d'avoir interaction dépend de l'énergie des particules incidentes.

Par exemple, l'expérience des fentes de Young??

[shamrock]

Je me place plutôt dans le contexte de physique des particules.
Pour illustrer, on peut se placer dans un collisionneur électron-positron comme au LEP, l'ancien accélérateur de particules du CERN.
Dans cet accélérateur, électron et positron se percutent à haute énergie, se désintègrent en différentes particules. Une particule extrêment étudiée au LEP était le boson Z.
Un graphe intéressant est la section efficace de production du Z en fonction de l'énergie apportée par l'électron et le positron, c'est à dire leur masse + énergie cinétique.
Quand tu traces la section efficace, tu observes un pic (on parle de resonance) quand l'énergie disponible est égale à la masse du Z.
Si l'énergie est plus faible ou plus élevée, la section efficace diminue. Tu produis donc un maximum de bosons Z quand l'énergie est égale à la masse du Z et beaucoup moins si ton énergie est différente.

[Floris]

Ahaha, oki, ces déja plus claire. Merci beaucoup.
Flo

[hterrolle]

bonjour shamrok,

Un graphe intéressant est la section efficace de production du Z en fonction de l'énergie apportée par l'électron et le positron, c'est à dire leur masse + énergie cinétique.

est ce que ces diagrammes de freyman prennent n compte l'attraction et la repulsion electrostatique (electrique) ou c'est energie est elle deja comprise dans l'energie cinétique de ton exemple ?

merci

[deep_turtle]

Les diagrammes de Feynman permettent de calculer cette attraction ou répulsion, en prenant en compte l'aspect quantique du problème.

[shamrock]

Bonsoir hterrolle

L'attraction et la répulsion électrostatiques sont deux manifestations de l'interaction électromagnétique, une des interactions fondamentales de la Nature.

Dans un certain modèle, tu vas avoir des fermions (comme l'électron, le muon, le positron...) et le photon. Les fermions vont interagir par échange de photons.

La répulsion ou l'attraction de deux particules chargées peuvent être schématisées grâce aux diagrammes de Feynman.

Le diagramme le plus simple dans le cas de la répulsion de deux électrons est le suivant :
tu as deux traits parallèles représentant les électrons, les deux lignes sont reliées entre elles par un trait ondulé représentant le photon.

[shamrock]

schématisés par les diagrammes de Feynman et donc calculés comme le dit Deep.

[hterrolle]

deux electron se deplacant cote a cote dans la même direction a des vitesse tres elecé echangerait donc des photons le long de leur trajectoire

est ce que cest cela qui genera la lumiére synchrotron dans les accelarateurs d'electron ? je pense que c'est ca.

En fait le diagramme de Feynman tente de representer les echange energétique entre particule. C'est a dire qu'il prend en compte les interaction electrique (charge) ainsi que le champs magnetique genere pae ces même charge electrique en mouvement.

il semblerait que se soit bien l'ernegie cinetique qui soit a l'origine des champs electromagnetique. Se qui semble dire que tout corps charger en mouvement est a l'otigine d'un champs magnetique et electromagnetique lorsqu'il croise un autre corps ou lorsque ca vitesse depasse certain limite. Le seul limite que la physique quantique impose est la vitesse de la lumiére.

donc puls une masse se raprroche de cette vitesse. Plus grande sera l'energie quel devras dépoiller pour accelerer. En fait la vitesse de la lumiere agis comme une barriere de resistance un pour comme l'air pour l'avion a réaction. Cette augmentation d'énergie cinetique seblerait donc se transformer en photon dans les accelerateurs.

J'imagine que la chaleur ambiente doit être proportionnel a la résistance. Il doit faire chaud dans ces accelarateurs ?

[deep_turtle]

il semblerait que se soit bien l'ernegie cinetique qui soit a l'origine des champs electromagnetique.

Non, la preuve : un corps se déplaçant à vitesse constante non nulle a une énergie cinétique mais n'émet pas de rayonnement s'il est isolé.

deux electron se deplacant cote a cote dans la même direction a des vitesse tres elecé echangerait donc des photons le long de leur trajectoire

est ce que cest cela qui genera la lumiére synchrotron dans les accelarateurs d'electron ? je pense que c'est ca.

Pas vraiment, car quand on décrit l'interaction comme un échange de photons on oublie un ingrédient essentiel : il s'agit de photons virtuels, alors que la lumière synchrotron est constituée de photons réels.

En fait, il ne faut pas voir les graphes de Feynman comme des représentations de ce qui se passe vraiment au niveau microscopique, car ça masque complètement la nature quantique des phénomènes. Ces diagrammes servent à faire des calculs, et représentent des quantités complexes (des amplitudes de probabilité), obtenues par des intégrales quand il y a des boucles. Au niveau de la physique quantique élémentaire, on peut les introduire quand on fait de la théorie des perturbations dépendant du temps, et on s'aperçoit bien alors que ce sont des intermédiaires de calculs.

[hterrolle]

C'est exact une charge isolé même a grande vitesse ne rayonne pas. C'est uniuement lors de sont interaction avec une autre charge.

1)je ne suis pas sur que cette seconde charge doit elle aussi être en mouvement pour qu'il i ai rayonnement.

2)est ce que la chaleur ambiante augmente dans un accelerateur en fnction de la vitesse des electrons.

[invite8ef897e4]

Une charge rayonne lorsqu'on l'accélere. L'accélération du champ gravitationnel peut suffire à ce rayonnement. Il n'y a donc en principe pas nécessairement besoin d'une autre charge il me semble.

Quant à la chaleur qu'il fait dans un accélérateur... franchement elle ne provient pas du rayonnement des charges ! Plutôt des diverses pompes à vide et systèmes cryogénique Enfin, je suis familier avec un accélérateur linéaire, et donc pas de rayonnement synchrotron lorsque l'accélération est dans le sens de la vitesse. Mais de toute façon, l'accès est interdit lorsque le faisceau circule !

[hterrolle]

Donc la lumière synchroron n'est pas du au interaction des charge en mouvement mais plutot a leur changement de direction ou tout simplement au aimant qui modifie la direction du faisceau d'electron ?