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Quand les particules chargées dépassent la vitesse de la lumière - l’effet Tcherenkov - la découverte, ses applications et son découvreur, Gregory Hallewell

samedi 24 mars 2012
 
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    La lumière Tcherenkov (1) est émise lorsqu’une particule chargée dépasse la vitesse de la lumière dans un milieu transparent. L’émission est souvent considérée comme l’équivalent optique de l’onde de choc d’un avion de chasse supersonique.

    En 1934, Tcherenkov (2) a observé une nouvelle et très faible émission dans un volume de liquide en présence d’une source radioactive. Cette émission inconnue n’avait pas la structure spectrale en bandes des émissions atomiques ; elle a été également observée dans plusieurs liquides différents. Tcherenkov a proposé que cette émission puisse servir pour identifier les particules subatomiques qui la provoquent. En 1958, il a partagé le Prix Nobel de Physique avec Ilja Frank et Igor Tamm pour la découverte et l’interprétation de cette émission.

    Aujourd’hui les détecteurs de lumière Tcherenkov sont utilisés dans les grandes expériences de physique des particules pour identifier les particules secondaires aux collisionneurs, LHC (3) et BELLE-KEK (4). Il est possible de trouver ce type de détecteurs également au fond des océans pour détecter des neutrinos, dans l’atmosphère et à l’ISS (5) pour identifier des rayons cosmiques.

    Au cours de cette conférence, on va apprendre comment l’effet Tcherenkov peut nous aider à identifier le type et la vitesse des particules qui suivent leurs parcours à une vitesse proche de celle de la lumière (<0,01%). In vacuo cette vitesse est de 299 792 458 mètres par seconde !

    On va aussi s’intéresser un peu à la vie personnelle de Pavel Alekseyevich ; optimiste qui a décidé de ne pas quitter son pays suite à l’injustice de la collectivisation forcée de l’agriculture et la persécution de sa famille. Il a choisi de rester en URSS ; en étant le seul physicien Russe qui a reçu le Prix Nobel sans être membre de l’académie des sciences de Russie.

    Enfin en 1970, Pavel Tcherenkov a été reconnu dans son pays de naissance quand il a été élu membre de l’académie des sciences. Honoré de La Médaille de la Ville de Paris (échelon vermeil), par Jacques Chirac pendant une visite en France, Pavel Alekseyevich Tcherenkov a continué à travailler dans la physique, toujours optimiste et internationaliste, jusqu’à la fin de ses jours.

    (1) nommée par son découvreur, Pavel Alekseyevich Tcherenkov 1904-1990, Prix Nobel de Physique en 1958 (2) travaillant dans le laboratoire de Sergei Vavilov à Leningrad (3) LHC, accélérateur de particules au CERN à Genève (4) Accélérateur électron-positron à KEK à Tokyo (5) Station spatiale internationale, NASA

    Gregory Hallewell, Ingénieur de Rechrche au CPPM

    A 10 heures, amphithéatre du CPPM

    Le diaporama de la conférence est disponible ICI