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Posté par Adrien le Mardi 29/05/2012 à 00:00
Réfraction des rayons Gamma par des lentilles de silicium
Les rayons lumineux se propagent plus lentement dans le verre d'une lentille que dans l'air. Cette propriété explique le phénomène de réfraction observable à l'interface des deux milieux. L'indice de réfraction d'un milieu à une longueur d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de...) donnée correspond au facteur de réduction de la vitesse de phase (Une onde est une perturbation qui se déplace dans un milieu. Il est possible de lui associer deux vitesses d'onde.) de la lumière dans le milieu, par rapport à la vitesse (On distingue :) qu'elle aurait dans le vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.). Par exemple, un verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre est constitué d’oxyde de...) ordinaire présente un indice de réfraction de 1,5 dans le domaine visible.


La réfraction intervient lorsqu'un rayon subit un changement de milieu
avec un indice de réfraction n différent

Les approximations mathématiques menées au cours de leurs calculs ont conduit les physiciens à penser qu'au-delà du spectre électromagnétique visible, l'indice de réfraction pour l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme...) des matériaux est environ égal à 1. Au milieu des années 1990, ils ont cependant montré que les rayons X sont réfractés à l'interface (Une interface est une zone, réelle ou virtuelle qui sépare deux éléments. L’interface désigne ainsi ce que chaque élément a besoin de connaître de l’autre pour pouvoir fonctionner...) de lentilles de béryllium ou de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C, de numéro atomique 6 et de masse atomique 12,0107.). Une équipe de chercheurs de l'Université Ludwig-Maximilian de Munich (LMU, Bavière) et de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter...) Max Planck d'optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) quantique (MPQ) de Garching (Bavière) a récemment découvert que la propriété de réfraction vaut également pour les rayons Gamma.

Les scientifiques ont mené leurs expériences à l'Institut Laue-Langevin (L'Institut Laue-Langevin (ILL), nommé ainsi en l'honneur des physiciens Max von Laue (physicien allemand 1879-1960) et Paul Langevin (physicien...) de Grenoble (France) sur des lentilles de silicium (Le silicium est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole Si et de numéro atomique 14.). "Le noyau des atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. Il est...) de silicium contient 14 protons, lesquels produisent un fort champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) électrique", explique Dietrich Habs, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont diversifiés...) à la LMU. Et de poursuivre: "A l'intérieur de ce champ apparaît constamment un très grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de couples d'électrons et de positrons (En physique des particules, le positron ou positon est l'anti-particule associée à l'électron. Il possède une charge électrique de +1 (contre -1 pour l'électron), le...), qui certes n'existent que pendant un laps de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) très court, mais peuvent interagir avec les rayons Gamma". Ce phénomène, appelé diffusion (Dans le langage courant, le terme diffusion fait référence à une notion de « distribution », de « mise à...) Delbrück, est à l'origine de la réfraction des rayons Gamma au contact des lentilles de silicium.

Parmi les applications des lentilles Gamma figure la visualisation de la formation des dendrites de lithium (Le lithium est un élément chimique, de symbole Li et de numéro atomique 3.) à l'anode (L'anode est l'électrode où a lieu une réaction électrochimique d'oxydation (menant à la production d'électrons) par opposition à la cathode où se produit une...) des batteries lithium-ion (Les accumulateurs à base de lithium utilisent des technologie en cours de mise au point, présentant un très important potentiel électrochimique. On distingue la...), ou bien celle de l'action du lithium sur le cerveau (Le cerveau est le principal organe du système nerveux central des animaux. Le cerveau traite les informations en provenance des sens, contrôle de nombreuses fonctions du corps, dont la...) comme thérapie chez les patients maniaco-dépressifs.

A l'été 2012, l'équipe de chercheurs va mener de nouvelles campagnes de mesures à l'Installation Européenne de Rayonnement Synchrotron (Synchrotrons, synchro-cyclotrons et cyclotrons réfèrent à différents types d'accélérateurs circulaires.) (ESRF) de Grenoble, cette fois avec des lentilles en or. "L'or contient 79 protons au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du torse d'un animal, et en particulier celle des...) de son noyau et réfractera les rayons Gamma plus fortement que le silicium", explique Dietrich Habs.

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Source: BE Allemagne numéro 571 (16/05/2012) - Ambassade de France en Allemagne / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /70043.htm