Rayonnement continu de freinage - Définition et Explications

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Le rayonnement continu de freinage, ou Bremsstrahlung (aussi appelé free-free emission en anglais), est un rayonnement électromagnétique à spectre large créé par le ralentissement de charges électriques. On parle aussi de rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de...) blanc (Le blanc est la couleur d'un corps chauffé à environ 5 000 °C (voir...).

Lorsque l'on bombarde une cible solide avec un faisceau d'électrons, ceux-ci sont freinés et déviés par le champ électrique (En physique, on désigne par champ électrique un champ créé par des particules...) des noyaux de la cible. Or, selon les équations de Maxwell (Les équations de Maxwell, aussi appelées équations de Maxwell-Lorentz, sont des lois...), toute charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement...) dont la vitesse (On distingue :) varie, en valeur absolue (Un nombre réel est constitué de deux parties: un signe + ou - et une valeur absolue.) ou en direction, rayonne. Comme la décélération des électrons n'est pas quantifiée, cela crée un flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments...) de photons (En physique des particules, le photon est la particule élémentaire médiatrice de l'interaction...) dont le spectre en énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) est continu.

Forme du spectre

L'énergie maximale des photons est l'énergie cinétique (L'énergie cinétique (aussi appelée dans les anciens écrits vis viva, ou force vive) est...) initiale E0 des électrons. Le spectre en énergie s'arrête donc à cette valeur E0. Si l'on trace (TRACE est un télescope spatial de la NASA conçu pour étudier la connexion entre le...) le spectre en longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus...) d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation...) (représentation la plus fréquente), on a un spectre qui commence à λ0 qui vaut

\lambda_0 = \frac{hc}{E_0}

ou encore

\lambda_0 = \frac{hc}{e U}

et dont l'énergie est maximale pour λmax qui vaut

\lambda_\mathrm{max} =\frac 3 2 \lambda_0

  • h est la constante de Planck ;
  • c est la vitesse de la lumière (La vitesse de la lumière dans le vide, notée c (pour...) dans le vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.);
  • e est la charge électrique (La charge électrique est une propriété fondamentale de la matière qui respecte le principe de...) élémentaire de l'électron (L'électron est une particule élémentaire de la famille des leptons, et possèdant une charge...);
  • U est la tension (La tension est une force d'extension.) appliquée au tube à rayons X (Les tubes à rayons X sont des dispositifs permettant de produire des rayons X, en général pour...).

Applications

Ce procédé est notamment utilisé pour produire des rayons X, voir les articles Tube à rayons X et Rayonnement synchrotron.

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