1.3 Notion de section efficace

Techniques Expérimentales de la Physique
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Université Joseph Fourier Grenoble 1
L3 physique, 2011-2012
Physique Subatomique
[e-mail]

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Chapitre 1 Généralités
1.1 Le monde subatomique
1.2 Cinématique relativiste
1.3 Notion de section efficace
Chapitre 2 Principes physique des détecteurs
2.1 Ralentissement des particules chargées
2.2 Rayonnement Cherenkov
2.3 Détecteurs de particules individuelles
2.4 Détection des particules neutres
Chapitre 3 Physique des hautes énergies
3.1 Accélérateurs et collisionneurs
3.2 Structure d’un grand détecteur
3.3 Notion de luminosité
3.4 Exemple du Boson de Higgs au LHC
TEP Physique subatomique : Plan
Références
•Le monde subatomique, L. Valentin.
•Radiation Detection and Measurement, G. F. Knoll.
•Tech. For Nuclear and Particle Physics Experiments, W. R. Leo.

1.1 Le monde subatomique
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L’ échelle atomique L’ échelle subatomique
10-10 m
1 fermi (fm)
= 10-15 m
Energie de liaison atomique
≈ 10 eV
Energie de liaison nucléaire
2 230 000 eV = 2,2 MeV
Physique nucléaire :
étude des noyaux, états liés de protons et de neutrons
distances de l’ordre du fermi, énergies de l’ordre du MeV
Physique des particules :
étude des constituants élémentaires et de leurs interactions
collisions de protons au LHC: 7 TeV (1 TeV = 1 000 000 MeV)

1.1 Le monde subatomique : la découverte du positon
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Photographie de chambre à brouillard,
ou chambre de Wilson.
(Anderson 1932)
Il est possible de « voir » les particules
une par une,
grâce au pouvoir ionisant des particules
énergétiques chargées traversant la
matière.
Plaque
0.6 cm de
plomb
B = 1.5 T
Les particules chargées sont
défléchies par un champ
magnétique:
p : quantité de mouvement
Z : charge entière
B : champ magnétique
R : rayon de courbure

1.1 Le monde subatomique
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+ antiparticules
+ particules furtives
(très courte durée de vie)
+ particules étranges
On exprime les masses des
particules en unité de eV/c2
Particule
Masse
γ
photon
0
ν
neutrinos
≈
0
e
électron
0,511 MeV
µ
muon (instable)
107 MeV
π
0 pion neutre (instable)
135 MeV
π
pion chargé (instable)
140 MeV
p proton
938,3 MeV
n
neutron (instable)
939,6
MeV
En physique nucléaire, la masse d’un noyau est inférieure a la
masse des nucléons
Masse du deuton = 1875,7 MeV
Proton + neutron = 1877,9 MeV