TPE: insertion d'un electron/positron

[invite9c90ddbd]

Bonjour à tous,

tout d'abord je vous remercie d'avance pour tout élément de réponse que vous pourriez me fournir.
Voila, dans le cadre des TPE, où je suis amené à parler de l'interaction faible, je me suis demandé comment s'insère l'électron ou le positron qui résulte de la transformation d'un quark down et un quark up, ou inversement. Les professeurs qui m'encadrent disent que mon sujet est trop compliqué pour "des petits élèves de première". C'est pourquoi je requiert votre aide pour prouver à ces derniers que en manifestant de l'interet pour un sujet, on peut parvenir a tout. Donc, pour en revenir a mon sujet, j'aurais besoin de calculer l'orbite d'un électron par rapport au noyau de l'atome. Je connais les formules et théorèmes qui permettent de faire cela dans l'espace, mais il me semble que les électrons sont plus influencés par la force nucléaire que par la force gravitationnelle. Donc j'apprécierait beaucoup un petit coup de pouce venant de gens plus expérimenté que moi.

Encore une fois merci, en espérant que vous m'aiderez.
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[invite9c9b9968]

Dans le cadre des TPE, où je suis amené à parler de l'interaction faible, je me suis demandé comment s'insère l'électron ou le positron qui résulte de la transformation d'un quark down et un quark up, ou inversement.

Bonjour,

Je ne comprend pas ce que tu racontes : un électron est élémentaire, il ne vient pas d'un quark (de même pour le positron, antiparticule de l'électron).

Les professeurs qui m'encadrent disent que mon sujet est trop compliqué pour "des petits élèves de première". C'est pourquoi je requiert votre aide pour prouver à ces derniers que en manifestant de l'interet pour un sujet, on peut parvenir a tout.

Non ce n'est pas vrai. Il faut des prérequis si tu veux vraiment être rigoureux, et ces prérequis sont de niveau bac+4... Par contre rien ne t'empêche de faire un exposé de vulgarisation, mais pour un TPE ça n'ira pas très loin malheureusement...

Donc, pour en revenir a mon sujet, j'aurais besoin de calculer l'orbite d'un électron par rapport au noyau de l'atome. Je connais les formules et théorèmes qui permettent de faire cela dans l'espace

Tu parles d'orbitale atomique je suppose ? C'est très compliqué, on ne sait le faire de manière exacte que pour l'atome d'hydrogène (structure que j'appelle "de niveau grossier", puis structure fine, puis structure hyperfine). Si tu lis des cours d'atomistique de première année de fac, tu devrais trouver.

mais il me semble que les électrons sont plus influencés par la force nucléaire que par la force gravitationnelle.

Euh... La force nucléaire c'est complètement autre chose, elle concerne les force intra-atomiques (entre quarks et gluons qui sont les constituants des neutrons et des protons). La force principale qui joue dans l'atome entre les électrons et le noyau c'est la force électrostatique. On peut raffiner en tenant compte du spin de l'électron et du spin du proton, ce qui rajoute des termes d'interactions magnétique (entre autre), que l'on étudie via la structure fine et hyperfine.

J'espère t'avoir un peu guidé, je trouve honnêtement que ce n'est pas un sujet à ta portée, car tu ne le maîtrises pas suffisamment. C'est bien que ta curiosité te porte vers ça (j'étais comme toi à ton âge ) mais il faut savoir aussi prendre un peu de recul et (re)connaître ses limites

[invite9c90ddbd]

Non, ce que je voulais dire, c'est que lors de l'interaction faible, un proton se transforme en neutron ou un neutron se transforme en proton. Cela s'explique par le fait qu'un quark up devient un quark down ou qu'un quark down devient un quark up. Donc que cette réaction se produit, il y a soit emission d'un positron et d'un antineutrino, soit émission d'un electron et d'un neutrino.
Je sais bien que ce TPE est un peu compliqué mais je vais tout tenter pour parvenir à maitriser ce sujet. Si je demande comment calculer l'orbite d'un élctron, c'est uniquement pour insérer des mathématiques (via un schéma). Ma véritable problématique, c'est "comment un élctron résultant de la radioactivité béta- s'insère-t-il dans le cortège électronique de son atome? " sachant que ce cortège est organisé selon des règles bien définies.

[invite9c9b9968]

Ok là c'est plus clair. Mais encore une fois on parle d'orbitale, pas d'orbite. De plus ta question est très technique, et je suis désolé de te le répéter, tu es dans l'incapacité de faire ce genre de chose actuellement et tu le seras toujours pendant au moins 5 ans, puisque tu n'as pas les connaissances pour le faire. Personnellement, j'en suis incapable pour l'instant (et ta question est très floue), et pourtant je suis dans un cursus de physique théorique niveau bac+4.

De plus, je te signale que tu as confondu force nucléaire et force électrostatique déjà... Avant toute chose, le vocabulaire est important

EDIT : en fait ta question n'a pas de sens, l'énergie de l'électron éjecté par beta est trop grande pour qu'il puisse rester dans l'atome

[A voir en vidéo sur Futura]