Photon gamma et matérialisation d'un positron et un électron

[jmtengang]

Bonjour,
J'ai plusieurs questions.
A) A énergie égale, y-a-t-il une différence entre photon X et un photon gamme?
B) Lors de la collision de deux photons gamma, quand l'énergie de l'ensemble est supérieure à 1022keV, que devient l'énergie excédentaire? Et si cette énergie est de 10220 keV par exemple, la collision produira-t-elle 10 paires "électron/positron"? Sinon que devient l'énergie excédentaire?
C) Une paire muon/anti muon peut-elle être produit par la collision de deux photons gamma?
D) Lors d'une telle collision quel est le processus la matérialisation du positron et de l'électron? Les deux photons acquiert-elle de la masse pour devenir un électron et un positron, ou bien, disparaissent-ils et un positron et un électron apparaissent à leur place? Si c'est ce dernier cas, où vont les photons et d'où viennent leurs remplaçants?
E) Des photons peuvent-ils matérialiser d'autres particules que les électrons et les positrons? Sinon, pourquoi la matérialisation concerne-t-elle unique ces particules bien précise?
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[coussin]

La question A n'a aucun sens. La différence entre photons X et gamma est l'énergie...
Que l'on soit clair : vous parlez ici de collision photon-photon ? L'effet prédit par la QED (light by light scattering) ?

[jmtengang]

Il est précisé dans la question A: "à énergie égale". Un photon gamma et un photon X peuvent avoir la même énergie.

[invitecaafce96]

Bonjour,
Pour la question A , la différence arbitraire résulte AUJOURD'HUI - car ce n'a pas été toujours le cas - de leur mode de production :
http://rayons-sante.com/rayonnements...s-gamma-quelle

[A voir en vidéo sur Futura]

[jmtengang]

[QUOTE=catmandou;5530970]Bonjour,
Pour la question A , la différence arbitraire résulte AUJOURD'HUI - car ce n'a pas été toujours le cas - de leur mode de production ]
Merci, mais ça je savais, le photon X est produit pat la couche électronique de l'atome et le photon gamma par le noyau, donc je me suis dit que lorsqu'ils ont la, même énergie il est impossible de les distinguer.

[coussin]

Un photon n'a que deux propriétés : son énergie et sa polarisation.
Un photon n'est pas soit un photon X soit un photon gamma. C'est un photon qui a une certaine énergie.
Je répète que la question A est sans queue ni tête.

[Resartus]

Sinon, pour répondre aux questions suivantes :
Lors d'une collision entre deux photons de même énergie et de sens opposés, si l'énergie totale est suffisante, n'importe quelle création particule/antiparticule est possible, leptons, mais aussi mesons ou baryons,et toujours dans une direction aléatoire.

Comme l'impulsion se conserve et qu'elle est nulle au départ, les particules doivent partir avec des vitesses opposées. Et comme l'énergie se conserve, chacune des particules de la paire partira avec une énergie cinétique égale à la différence entre l'énergie du photon et la masse au repos de la particule créée

Mais cependant, bien que cette création matière/antimatière par collisions de photons soit ce qui se serait produit lors du big bang, elle demande des densités de photons colossales car les probabilités sont ultra faibles. A ce jour, je crois qu'on n'est même pas arrivé à observer directement le cas un peu moins rare d'une collision entre deux photons qui réemettrait deux photons dans des directions différentes.

Par contre, il est facile de créer des paires avec des conditions un peu différentes : un photon très énergétique peut interagir avec un noyau lourd, qui absorbe une partie de l'impulsion, et cela produit une paire electron/positron et un photon d'énergie plus faible