Diffusion Rutherford

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En physique nucléaire, la diffusion Rutherford est un phénomène expliqué par Ernest Rutherford en 1911, et qui a conduit au développement du modèle de Bohr de l'atome. Cette diffusion est parfois appelée diffusion de Coulomb, car elle est due à la loi de Coulomb.

La découverte a été faite par Hans Geiger et Ernest Marsden en 1911, lors de l'expérience de Rutherford, dans laquelle un faisceau de particules α est bombardé sur une couche d'or. Cette expérience eut une importance particulière car c'est de cette dernière que Rutherford en déduisit le modèle planétaire de l'atome^[1].

Un procédé similaire appliqué aux nucléons dans les années 1960 est appelé diffusion profondément inélastique.

Section efficace[modifier | modifier le code]

Soit une particule de charge $q$ [C] et d'énergie cinétique $E_{c}$ [J] incidente sur un centre diffuseur (= particule infiniment lourde) immobile de charge $Q$ [C]. La collision est traitée en mécanique non relativiste et non quantique. La section efficace $\sigma$ [m²] différentielle par rapport à l'angle solide $\Omega$ [sr] de cette diffusion est donnée par :

{\frac {{\rm {d}}\sigma }{{\rm {d}}\Omega }}=\left({\frac {qQ}{16\pi \epsilon _{0}E_{c}}}\right)^{2}{\frac {1}{\sin ^{4}(\theta /2)}}

.

où :

$\epsilon _{0}$ est la permittivité du vide.

Toutes les particules qui passent à travers l'anneau de gauche (de surface ${\rm {d}}\sigma$ ) passent à travers l'angle solide ${\rm {d}}\Omega$ .

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

↑ Robert Zitoun (professeur à l'université de Savoie (Annecy-le-Vieux)), Introduction à la physique des particules, Paris, Dunod, coll. « Sciences Sup », 2000, 2^e éd., 144 p. (ISBN 978-2-10-048778-3, présentation en ligne), p. 80-81

Sources[modifier | modifier le code]

(en) E. Rutherford, The Scattering of α and β Particles by Matter and the Structure of the Atom, Philosophical Magazine. Series 6, vol. 21. Mai 1911
(en) H. Geiger and E. Marsden, On a Diffuse Reflection of the α-Particles, Compte rendu de la Royal Society, 1 909 A vol. 82, p. 495-500

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[1] Robert Zitoun (professeur à l'université de Savoie (Annecy-le-Vieux)), Introduction à la physique des particules, Paris, Dunod, coll. « Sciences Sup », 2000, 2^e éd., 144 p. (ISBN 978-2-10-048778-3, présentation en ligne), p. 80-81

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