[MUSIQUE] Dans ce module, on a illustré les bases de la physique des accélérateurs, et maintenant on est en train de passer en revue les méthodes de détections des particules. Dans cette vidéo, on va voir comme les particules légères interagissent avec la matière, et ces interactions sont à la base des mécanismes qu'on utilise pour les détecter. À la fin de cette vidéo, vous devrez savoir décrire la perte en énergie par ionisation et excitation pour les électrons et les positrons, et la perte en énergie par rayonnement qui est une spécificité des particules légères. La formule de Bethe-Boch pour les particules légères, électrons et positrons va être la somme de deux termes. Le premier terme, similaire à ce que l'on a vu pour les particules lourdes, qui décrit la collision avec le noyau atomique qui est décrit par le terme logarithmique, le deuxième terme, ici indiqué par la fonction F tau où tau est l'énergie cinétique du projectile, qui décrit la diffusion avec les électrons atomiques, et différencie entre électrons et positrons. En effet, pour les positrons, c'est la diffusion entre positrons et électrons, on dit aussi de Bhabha qui va entrer en jeu, et pour les électrons, c'est la diffusion entre électrons, on dit aussi de Möller. La différence entre la perte en énergie des électrons et des positrons n'est toutefois pas très grande. Mais pour les particules légères on a un autre mécanisme qui va entrer en jeu, c'est le freinage pas l'interaction avec les électrons atomiques qui va engendrer le rayonnement de freinage dit aussi bremsstrahlung. La perte en énergie par rayonnement peut être écrite simplement comme rapport entre énergie de la particule et la longueur des radiations X0 qui est une fonction du nombre atomique z et de la densité volumique du matériau, donc toutes les propriétés du matériau sont incluses décrites par cette constante X0. En intégrant la perte en énergie, on peut calculer l'énergie qui reste à la particule après avoir traversé en épaisseur X du matériau. On obtient une fonction qui décroît exponentiellement avec l'épaisseur traversée X et qui a comme longueur caractéristique la longueur des radiations X0. Donc la particule, après avoir traversé une épaisseur égale à la longueur des radiations verra son énergie initiale diminuer par un facteur E. On peut exprimer ici, dans la formule, on a exprimé X0 en centimètres mais si on veut la perte d'énergie en terme de densité surfacique du milieu, on peut réexprimer la longueur des radiations qu'on produit avec la densité volumique du matériau, on la mesure donc en gramme fois centimètre à la moins deux. Des valeurs de densités volumiques et des longueurs de radiations pour la plupart des matériaux ont été mesurées, et on les trouve dans le site web du particle data group. [AUDIO_VIDE] Une spécificité des positrons est qu'ils peuvent aussi s'annihiler avec les électrons atomiques du matériau. Ce processus n'est pas important, est important seulement à basse énergie, c'est-à-dire en fin de parcours du positron. Lors d'annihilation en repos, deux photons d'énergie égales à la masse d'électrons, donc à 511 kilo-électro-votls sont émis. À partir de 10 MeV la perte d'énergie des particules légères, donc électrons et positrons, est dominée par le bremsstrahlung. Cela veut dire que beaucoup de photons sont produits par un électron de haute énergie, qui traverse un matériau. Ceux-là vont se convertir en paire électrons et positrons, comme on verra dans la prochaine vidéo, et ces paires vont émettre à leur tour des photons supplémentaires. C'est ainsi qu'un électron de haute énergie peut engendrer une gerbe électron/photon qui est peuplée d'un grand nombre de particules. L'interaction forte des hadrons avec les noyaux du matériau fait en sorte que ceux-ci peuvent causer des gerbes et des particules que l'on appelle gerbe hadronique. Celles-ci sont généralement moins peuplées que les gerbes électron/photon, parce que les hadrons les plus légers, les pions, a une masse d'une centaine de méga-électron-volts. Et donc à une énergie comparable, les gerbes hadroniques sont moins peuplées que les gerbes électron et photon, et pour la même raison elles sont plus larges. Les longueurs caractéristiques pour les interactions fortes sont typiquement comparables à la longueur des radiations pour les matériaux légers, mais beaucoup plus grandes pour les matériaux lourds. Dans la prochaine vidéo, on parlera des interactions des photons avec la matière. [MUSIQUE]