Bonjour à tous.
Je lis que sur 10 milliards de neutrinos d'1 Mev qui traversent la Terre, un seul va interagir avec ses atomes.
Si je comprends bien on parle de section efficace pour expliquer cette faible interaction.
Quelqu'un peut-il m'éclairer sur cette notion de section efficace ? La réponse explique t-elle ce taux extrêmement réduit ? Merci.
Salut,
En physique, la section efficace est simplement une grandeur utilisée pour quantifier la probabilité d'interaction entre particules, donc pas de quoi t'éclairer. L'utilisation de cette grandeur homogène à une surface est liée à la découverte du noyau atomique par Rutherford, et plus précisément de sa petitesse. Lorsqu'il bombardait les atomes d'une feuille d'or à l'aide de particules alpha chargées positivement, et donc repoussées par la charge positive du noyau, il constata que très peu étaient déviées. En considérant la probabilité p qu'une particule alpha soit déviée comme la probabilité qu'elle rencontre un noyau, on peut évaluer la "surface" effective, ou section efficace, du noyau : Snoyau. La relation est simplement le rapport p=Snoyau/Sfeuille.Ce concept est généralisable à toutes les interactions, mais en réalité la section efficace n'a pas tant à voir avec la taille des particules qu'avec leurs mécanismes d'interaction.
Dans le cas des neutrinos, leur section efficace minuscule provient du fait qu'ils ne peuvent interagir avec d'autres particules que via l'interaction faible qui, comme son nom l'indique, est très faible. Ce n'est pas le cas des autres leptons qui possèdent une charge électrique et peuvent ainsi interagir via l'interaction électromagnétique, beaucoup plus forte, ni des quarks et gluons qui possèdent une charge dite de couleur et peuvent donc interagir via l'interaction forte, encore plus forte (oui les physiciens sont très créatifs avec les noms).
Bonjour ,
Tout est dit ci-dessus : la section efficace représente une probabilité d'occurrence d'une réaction nucléaire déterminée .
Elle est homogène à une surface ( on peut le voir comme la surface virtuelle du noyau cible vis à vis de la réaction ) et s'exprime souvent historiquement en " barn" .
1 barn = 10^-24 cm2 . les valeurs de section efficace varie selon la réaction considérée , l'échelle s'étend de fractions de mb jusqu'à des milliers de barns .
Petite correction : la probabilité d'interaction n'est pas p=Snoyau/Sfeuille mais p=(n*Snoyau)/Sfeuille avec n le nombre d'atomes dans une couche de 1 atome d'épaisseur de la feuille. Ce ne serait pas très juste de comparer la surface d'un seul noyau à celle de toute la feuille. Désolé, passé minuit mon cerveau redevient citrouille
Bonjour. Merci pour ces explications. Oui, j'ai aussi pensé à l'expérience de Rutherford, où en première approximation, le nombre de projectiles dont la taille est connue, lancé en quantité donnée, pouvait donner la taille du noyau, en comptant le nombre de projectiles déviés.
Souvent, en vulgarisation, on compare le noyau par rapport à l'atome entier, en donnant une analogie avec une cathédrale ou un terrain de foot, donc le centre est occupé par un ballon de foot (ou plus petit...) le reste du volume correspondant à l'espace "non occupé".
Cependant, on imagine mal, même en prenant un grain de sable au lieu d'un ballon de foot sur le terrain, qu'en empilant des milliards de milliards de terrains les uns sur les autres, qu'on ne finisse pas par percuter un grain.
Alors que dire de la quantité à traverser que représente la masse de la Terre !
Est-ce à dire que l'analogie n'est pas valable pour ce genre de particule, ou d'autres éléments entrent-ils en compte ? Merci.
re ,
Pour le neutrino , la Terre ou le vide , c'est la même chose !
S'il n'y avait pas d'espaces inter atomiques , la Terre aurait le volume d'une balle de baseball .
Et chaque atome est plein de vide .
Et protons et neutrons sont faits de quarks 2000 fois plus petit .
Et il faudrait que le neutrino heurte un quark ??? Et même ! En fait , sans interaction , il passe à travers ou contourne le quark !!!
Je cite la première réponse : " mais en réalité la section efficace n'a pas tant à voir avec la taille des particules qu'avec leurs mécanismes d'interaction. "
Ce n'est pas de la géométrie toute simple .
Dernière modification par XK150 ; 14/08/2019 à 21h42.
Ma question montre qu'il reste encore souvent une contamination à vouloir se représenter les particules les plus élémentaires comme des objets compacts. Il faut de temps à autre une petite piqûre de rappel. Encore merci.
