Foire aux questions - Les réponses

 

La détection des particules

 

Qu'est-ce qu'une chambre de Wilson ?

Une chambre de Wilson est un détecteur de particules, l'un des premiers réalisés permettant la visualisation de la trajectoire des particules. C'est une chambre dans laquelle de la vapeur est soumise à une pression où elle devrait juste commencer à se liquéfier. Cependant, comme il n'y a pas de poussière pour amorcer la liquéfaction, la vapeur reste à l’état de vapeur. Quand une particule chargée passe dans une telle chambre, elle interagit et dépose de l'énergie, ionisant la vapeur qui se liquéfie localement. De très petites gouttelettes d'eau sont ainsi produites tout au long du parcours de la particule, donnant une image de sa trajectoire. Les chambres à bulles qui ont été beaucoup plus utilisées par la suite font l'inverse : des bulles de gaz dans un liquide. Si la chambre est placée dans un champ magnétique, et si la particule est chargée, sa trajectoire est courbée et la mesure de la courbure donne une mesure de l'impulsion de la particule, le sens de la courbure donnant le signe de sa charge.
thibault@csnsm.in2p3.fr, 30 mai 2002

 

Qu'est-ce l'effet Cherenkov ?

Dans un milieu d'indice optique n, la lumière va à la vitesse c/n (c étant sa vitesse dans le vide). Dans ce même milieu, une particule ultrarelativiste peut aller plus vite que la lumière, sans jamais toutefois dépasser la vitesse de la lumière dans le vide qui est une limite absolue. On a alors formation et émission d'un cône de lumière bleue (de la même manière qu’un cône d’onde sonore se forme à l’arrière d’un avion volant à une vitesse supersonique) : c'est l'effet Cherenkov. Cet effet est très utilisé en physique expérimentale pour identifier des particules et mesurer leur vélocité. Les premiers astronautes ont pu voir directement cet effet sous la forme de petits éclairs de lumière bleue créés dans le liquide de leurs yeux par les rayons cosmiques de haute énergie.
vialle@lapp.in2p3.fr, 26 juillet 2002