Calcul du Rayon de Courbure pour un Pion

Contexte : Le PionLe pion (ou méson π) est une particule subatomique composée d'un quark et d'un antiquark. Il est instable et joue un rôle clé dans la médiation de l'interaction nucléaire forte. en physique des particules.

Dans les grands accélérateurs comme ceux du CERN, les physiciens étudient les particules élémentaires en analysant leurs trajectoires. Lorsqu'une particule chargée, comme un pion, traverse un champ magnétique uniforme, sa trajectoire est courbée. La mesure du rayon de cette courbure est une méthode fondamentale pour déterminer l'impulsion (la quantité de mouvement) de la particule. Cet exercice vous guidera à travers le calcul de ce rayon pour un pion spécifique.

Remarque Pédagogique : Cet exercice est un excellent exemple de l'application de principes de l'électromagnétisme classique (force de Lorentz) à un problème de la physique des particules moderne. Il met en évidence le lien entre les forces, le mouvement et les propriétés des particules.

Objectifs Pédagogiques

Appliquer la loi de la force de Lorentz pour une particule chargée dans un champ magnétique.
Relier la force magnétique au concept de force centripète pour un mouvement circulaire.
Dériver l'équation du rayon de courbure à partir des principes de base.
Effectuer des conversions d'unités entre le système international (SI) et les unités courantes en physique des particules (MeV/c).

Données de l'étude

Un pion négatif \(\pi^-\) produit lors d'une collision pénètre dans une chambre de détection où règne un champ magnétique uniforme et perpendiculaire à sa vitesse initiale.

Fiche Technique de la Particule

Caractéristique	Valeur
Particule	Pion négatif (\(\pi^-\))
Charge électrique (\(q\))	\(-e = -1.602 \times 10^{-19}\) C
Masse au repos (\(m_0\))	\(139.6\) MeV/c²

Trajectoire d'un pion dans un champ magnétique

Nom du Paramètre	Symbole	Valeur	Unité
Impulsion du pion	\(p\)	500	MeV/c
Champ magnétique	\(B\)	1.5	Tesla (T)
Charge élémentaire	\(e\)	\(1.602 \times 10^{-19}\)	Coulomb (C)
Vitesse de la lumière	\(c\)	\(3 \times 10^{8}\)	m/s

Questions à traiter

Convertir l'impulsion \(p\) du pion de MeV/c en kg·m/s.
Donner l'expression vectorielle de la force magnétique (force de Lorentz) qui s'exerce sur le pion.
Expliquer pourquoi cette force engendre un mouvement circulaire et donner l'expression de la force centripète.
En égalisant la norme de la force magnétique et la force centripète, dériver la formule littérale du rayon de courbure \(R\) en fonction de \(p\), \(q\) et \(B\).
Calculer la valeur numérique de ce rayon \(R\) en mètres.

Les bases sur le mouvement des particules chargées

Pour résoudre cet exercice, deux concepts fondamentaux de la physique sont nécessaires : la force de Lorentz et la mécanique du mouvement circulaire.

1. Force Magnétique de Lorentz
Une particule de charge \(q\) se déplaçant à une vitesse \(\vec{v}\) dans un champ magnétique \(\vec{B}\) subit une force magnétique \(\vec{F_m}\) donnée par : \[ \vec{F_m} = q (\vec{v} \times \vec{B}) \] La norme de cette force est \(F_m = |q| v B \sin(\theta)\), où \(\theta\) est l'angle entre \(\vec{v}\) et \(\vec{B}\). Si le mouvement est perpendiculaire au champ (\(\theta=90^\circ\)), la norme se simplifie en \(F_m = |q| v B\). Cette force est toujours perpendiculaire à la fois à la vitesse et au champ magnétique.

2. Mouvement Circulaire Uniforme
Lorsqu'un objet est soumis à une force nette constante en module et toujours perpendiculaire à sa vitesse, il effectue un mouvement circulaire uniforme. Cette force est appelée force centripète, \(F_c\), et sa norme est donnée par : \[ F_c = \frac{mv^2}{R} = \frac{p v}{R} \] où \(m\) est la masse de l'objet, \(v\) sa vitesse, \(p=mv\) son impulsion, et \(R\) le rayon de la trajectoire circulaire.

Correction : Calcul du Rayon de Courbure pour un Pion

Question 1 : Convertir l'impulsion \(p\) du pion de MeV/c en kg·m/s.

Principe

L'électron-volt (eV) est une unité d'énergie adaptée au monde subatomique. Pour utiliser les formules de la mécanique classique (comme la force de Lorentz en unités SI), nous devons convertir l'impulsion, donnée dans une unité pratique pour les physiciens des particules (MeV/c), vers l'unité fondamentale du Système International (kg·m/s).

Mini-Cours

L'unité MeV/c (mégaélectron-volt par vitesse de la lumière) est une unité d'impulsion issue de la relativité restreinte (\(E^2 = (pc)^2 + (m_0c^2)^2\)). Elle est pratique car l'énergie des particules est souvent connue en MeV. La conversion vers le SI (kg·m/s) se fait en convertissant les MeV en Joules, puis en divisant par la valeur de \(c\) en m/s.

Remarque Pédagogique

La première étape de tout problème de physique appliquée est presque toujours l'homogénéisation des unités. Prenez l'habitude de tout convertir en unités SI (mètre, kilogramme, seconde, Ampère...) avant d'appliquer les formules pour éviter 90% des erreurs de calcul.

Normes

Les valeurs des constantes fondamentales comme la charge de l'électron (\(e\)) et la vitesse de la lumière (\(c\)), ainsi que la définition des unités du SI, sont maintenues par des organismes internationaux comme le Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) et les données sont compilées par CODATA.

Formule(s)

Facteur de conversion d'énergie

1 \text{ eV} = 1.602 \times 10^{-19} \text{ J}

Formule de conversion de l'impulsion

p_{\text{kg}\cdot\text{m/s}} = \frac{p_{\text{MeV/c}} \times 10^6 \times (1.602 \times 10^{-19} \text{ J})}{c_{\text{m/s}}}

Hypothèses

Pour ce calcul, nous utilisons les valeurs arrondies des constantes fournies dans l'énoncé. Nous supposons que ces valeurs sont suffisamment précises pour l'exercice.

Donnée(s)

Paramètre	Symbole	Valeur	Unité
Impulsion (donnée)	\(p\)	500	MeV/c
Charge élémentaire	\(e\)	\(1.602 \times 10^{-19}\)	J/eV
Vitesse de la lumière	\(c\)	\(3 \times 10^8\)	m/s

Astuces

Pour aller plus vite, retenez que \(1 \text{ J} = 1 \text{ kg} \cdot \text{m}^2/\text{s}^2\). En divisant les Joules par des m/s, on obtient bien des \((\text{kg} \cdot \text{m}^2/\text{s}^2) / (\text{m/s}) = \text{kg} \cdot \text{m/s}\). Vérifier la cohérence des unités est un excellent moyen de valider sa formule de conversion.

Schéma (Avant les calculs)

Processus de conversion d'unités

Calcul(s)

Application de la formule de conversion

\begin{aligned} p &= \frac{500 \times 10^6 \text{ eV}}{c} \times \frac{1.602 \times 10^{-19} \text{ J}}{1 \text{ eV}} \\ &= \frac{500 \times 10^6 \times (1.602 \times 10^{-19} \text{ J})}{3 \times 10^{8} \text{ m/s}} \\ &= \frac{8.01 \times 10^{-11} \text{ J}}{3 \times 10^8 \text{ m/s}} \\ &\approx 2.67 \times 10^{-19} \text{ kg} \cdot \text{m/s} \end{aligned}

Schéma (Après les calculs)

Résultat de la conversion

Réflexions

Le résultat est une quantité de mouvement extrêmement faible, ce qui est tout à fait attendu pour une particule subatomique. Cela illustre pourquoi les unités standards du SI ne sont pas toujours les plus pratiques pour décrire le monde de l'infiniment petit.

Points de vigilance

L'erreur la plus commune est d'oublier le facteur \(10^6\) en passant de MeV (Méga-électron-volt) à eV. Soyez également attentif à ne pas vous tromper dans les puissances de 10 lors du calcul final.

Points à retenir

Pour convertir une impulsion de \(X\) MeV/c en kg·m/s, la méthode est : 1. Multiplier \(X\) par \(10^6\) pour avoir des eV/c. 2. Multiplier par la valeur de \(e\) en Joules. 3. Diviser par la valeur de \(c\) en m/s.

Le saviez-vous ?

En physique des hautes énergies, il est courant de poser \(c=1\). Dans ce système d'unités "naturelles", l'énergie, la masse et l'impulsion ont la même dimension et sont toutes exprimées en eV (ou MeV, GeV...). L'impulsion de notre pion serait simplement de 500 MeV.

FAQ

Résultat Final

L'impulsion du pion est d'environ \(2.67 \times 10^{-19} \text{ kg} \cdot \text{m/s}\).

A vous de jouer

En utilisant la même méthode, quelle serait l'impulsion en kg·m/s d'un proton de 1 GeV/c (Giga-électron-volt/c) ? (1 GeV = 1000 MeV)

Question 2 : Donner l'expression vectorielle de la force magnétique.

Principe

Le concept fondamental est que les champs magnétiques n'agissent que sur les charges en mouvement. La force qui en résulte, appelée force de Lorentz, a une direction et un sens bien précis, qui dépendent de la charge de la particule et des directions de sa vitesse et du champ magnétique.

Mini-Cours

La force de Lorentz est décrite par un produit vectoriel : \(\vec{F_m} = q (\vec{v} \times \vec{B})\). Cela signifie que le vecteur force \(\vec{F_m}\) est toujours perpendiculaire au plan formé par les vecteurs vitesse \(\vec{v}\) et champ magnétique \(\vec{B}\). Sa direction est donnée par la "règle de la main droite" : si vous pointez les doigts de votre main droite dans la direction de \(\vec{v}\) et les repliez vers la direction de \(\vec{B}\), votre pouce indique la direction de la force pour une charge positive.

Remarque Pédagogique

Le conseil clé ici est de toujours penser en 3D. Le produit vectoriel est une opération fondamentalement tridimensionnelle. Visualisez les vecteurs dans l'espace pour déterminer correctement la direction de la force.

Normes

L'expression de cette force est l'une des équations fondamentales de l'électromagnétisme classique, synthétisées dans les équations de Maxwell-Lorentz.

Formule(s)

Expression vectorielle de la force de Lorentz

\vec{F}_{\text{m}} = q (\vec{v} \times \vec{B})

Hypothèses

Nous supposons que le pion est une particule ponctuelle (sans dimension spatiale) et que le champ magnétique est la seule force agissant sur lui (on néglige la gravité, qui est extraordinairement plus faible à cette échelle).

Donnée(s)

Paramètre	Symbole	Valeur
Charge du pion	\(q\)	\(-e\)

Astuces

Puisque notre pion a une charge négative (\(q=-e\)), la force sera dans la direction opposée à celle indiquée par la règle de la main droite. Certains physiciens utilisent alors la "règle de la main gauche" pour les charges négatives afin d'obtenir directement la bonne direction.

Schéma (Avant les calculs)

Règle de la main droite et direction des forces

Calcul(s)

Substitution de la charge du pion

\vec{F}_{\text{m}} = -e (\vec{v} \times \vec{B})

Schéma (Après les calculs)

Visualisation du résultat vectoriel

Réflexions

L'expression vectorielle contient toute l'information sur la force : son intensité, sa direction et son sens. Le signe de la charge est fondamental car il inverse le sens de la force, et donc le sens de la courbure de la trajectoire (horaire ou antihoraire).

Points de vigilance

Ne jamais oublier le caractère vectoriel de la formule. La multiplication \(q \cdot v \cdot B\) ne donne que le module (l'intensité) de la force, et seulement si \(\vec{v}\) et \(\vec{B}\) sont perpendiculaires. La nature de la force est dans le produit vectoriel.

Points à retenir

La force magnétique sur une charge \(q\) est \(\vec{F}_{\text{m}} = q (\vec{v} \times \vec{B})\). Elle est toujours perpendiculaire à \(\vec{v}\) et \(\vec{B}\), et son sens dépend du signe de \(q\).

Le saviez-vous ?

C'est en observant les rayons cathodiques (des faisceaux d'électrons) déviés par des champs magnétiques que J.J. Thomson a découvert l'électron en 1897, une application directe de la force de Lorentz.

FAQ

Résultat Final

L'expression vectorielle de la force magnétique est \(\vec{F}_{\text{m}} = -e (\vec{v} \times \vec{B})\).

A vous de jouer

Si la vitesse \(\vec{v}\) est vers la droite et le champ \(\vec{B}\) est vers le haut de la page, quelle est la direction de la force sur notre pion négatif ? (vers l'intérieur / vers l'extérieur de la page)

Question 3 : Expliquer le mouvement circulaire et donner l'expression de la force centripète.

Principe

Le concept physique clé est que toute force nette qui est constamment perpendiculaire à la vitesse d'un objet ne change pas sa vitesse, mais seulement sa direction. Ce type de force est ce qui cause un mouvement circulaire.

Mini-Cours

La force de Lorentz \(\vec{F}_{\text{m}}\) est toujours perpendiculaire à \(\vec{v}\). Par conséquent, elle ne fournit aucun travail (\(W = \int \vec{F} \cdot d\vec{l} = 0\) car \(\vec{F}_{\text{m}} \perp \vec{v}\) et \(d\vec{l}\) est parallèle à \(\vec{v}\)). D'après le théorème de l'énergie cinétique, le travail d'une force est égal à la variation de l'énergie cinétique. Comme le travail est nul, l'énergie cinétique (et donc le module de la vitesse) reste constante. Une force d'intensité constante, toujours perpendiculaire à la vitesse, est la définition d'une force centripète qui engendre un mouvement circulaire uniforme.

Remarque Pédagogique

Ne pensez pas à la "force centripète" comme à une nouvelle force fondamentale de la nature. C'est simplement le nom que l'on donne à la *force résultante* (ou la somme des forces) qui pointe vers le centre et qui *cause* le mouvement circulaire. Dans notre cas, c'est la force magnétique qui *joue le rôle* de force centripète.

Normes

Ce raisonnement s'appuie sur la deuxième loi de Newton (\(\vec{F}_{\text{nette}} = m\vec{a}\)), où l'accélération \(\vec{a}\) est purement centripète (dirigée vers le centre) et vaut \(a_c = v^2/R\).

Formule(s)

Force centripète en fonction de la vitesse

F_{\text{c}} = \frac{mv^2}{R}

Force centripète en fonction de l'impulsion

F_{\text{c}} = \frac{p v}{R}

Hypothèses

Nous supposons que la masse de la particule reste constante. C'est une approximation, car en relativité la masse augmente avec la vitesse. Cependant, cette formule de la force centripète reste valide si on utilise la masse relativiste.

Donnée(s)

Concept	Symbole
Force centripète	\(F_c\)
Masse, vitesse, rayon	\(m, v, R\)

Astuces

N/A

Schéma (Avant les calculs)

Analyse des forces pour un mouvement circulaire

Calcul(s)

Cette question est purement descriptive, il n'y a pas de calcul à effectuer.

Schéma (Après les calculs)

Trajectoire résultante

Réflexions

Comprendre que la force magnétique ne travaille pas est essentiel. Elle est un "guide" parfait, capable de courber une trajectoire sans jamais "pousser" ou "freiner" la particule, donc sans changer son énergie cinétique.

Points de vigilance

Attention à ne pas invoquer une "force centrifuge". La force centrifuge est une pseudo-force qui n'apparaît que dans un référentiel en rotation. Dans le référentiel du laboratoire, la seule force réelle est la force centripète (magnétique) qui pointe vers l'intérieur.

Points à retenir

Une force toujours perpendiculaire à la vitesse cause un mouvement circulaire uniforme.
La force magnétique joue le rôle de force centripète : \(F_{\text{m}} = F_{\text{c}}\).
L'expression de la force centripète est \(F_{\text{c}} = mv^2/R\).

Le saviez-vous ?

Le même principe s'applique aux satellites en orbite ! La force de gravitation, toujours dirigée vers le centre de la Terre et (approximativement) perpendiculaire à la vitesse du satellite, joue le rôle de force centripète et maintient le satellite sur sa trajectoire circulaire.

FAQ

Résultat Final

La force magnétique, étant toujours perpendiculaire à la vitesse, agit comme une force centripète de norme \(F_{\text{c}} = mv^2/R\).

A vous de jouer

Si la vitesse du pion est multipliée par 3 (et sa masse reste la même), par quel facteur la force centripète nécessaire pour le maintenir sur le *même* rayon doit-elle être multipliée ?

Question 4 : Dériver la formule du rayon de courbure \(R\).

Principe

L'étape cruciale de la dérivation consiste à poser l'égalité physique fondamentale : la seule force responsable du mouvement circulaire (la force magnétique) doit être égale à la force requise pour ce mouvement (la force centripète). En égalant leurs expressions mathématiques, on peut isoler la grandeur inconnue, ici le rayon \(R\).

Mini-Cours

Cette méthode est un pilier de la résolution de problèmes en dynamique. On identifie toutes les forces agissant sur un système (ici, juste \(\vec{F_m}\)), on applique la deuxième loi de Newton (\(\sum \vec{F} = m\vec{a}\)), et on utilise la cinématique du problème (ici, \(\vec{a}\) est une accélération centripète \(\vec{a_c}\)) pour relier les forces à la géométrie du mouvement.

Remarque Pédagogique

Voyez cette égalité, \(F_m = F_c\), comme un "bilan des forces". D'un côté, vous avez la "cause" physique (le champ magnétique), et de l'autre, la "conséquence" cinématique (la trajectoire circulaire). La physique consiste à lier ces deux aspects par une équation.

Normes

Non applicable directement, mais la méthode découle des lois de Newton.

Formule(s)

Norme de la force magnétique (pour \(\vec{v} \perp \vec{B}\))

F_{\text{m}} = |q| v B

Norme de la force centripète

F_{\text{c}} = \frac{mv^2}{R}

Hypothèses

La seule hypothèse majeure pour cette dérivation est que la vitesse initiale est parfaitement perpendiculaire au champ magnétique uniforme, ce qui garantit une trajectoire parfaitement circulaire.

Donnée(s)

Grandeur	Symbole
Impulsion	\(p\)
Charge	\(q\)
Champ magnétique	\(B\)
Rayon de courbure	\(R\)

Astuces

Une excellente façon de vérifier votre dérivation est de faire une "analyse dimensionnelle". Vérifiez que les unités de votre formule finale sont cohérentes. Pour \(R = p/|q|B\), on doit obtenir des mètres. Les unités sont \([\text{kg}\cdot\text{m/s}] / ([\text{C}]\cdot[\text{T}])\), ce qui se simplifie bien en mètres, confirmant que la formule est probablement correcte.

Schéma (Avant les calculs)

Égalité des forces

Calcul(s)

Étape 1 : Égalité des forces

F_{\text{m}} = F_{\text{c}}

Étape 2 : Substitution des expressions

|q| v B = \frac{mv^2}{R}

Étape 3 : Simplification par la vitesse v

|q| B = \frac{mv}{R}

Étape 4 : Remplacement par l'impulsion p

|q| B = \frac{p}{R}

Étape 5 : Isolation du rayon R

R = \frac{p}{|q|B}

Schéma (Après les calculs)

Relation entre les grandeurs

Réflexions

La formule finale \(R = p/|q|B\) est très parlante. Elle montre que : 1) plus une particule a d'impulsion (\(p\)), plus il est difficile de courber sa trajectoire (plus grand \(R\)). 2) Plus le champ magnétique (\(B\)) ou la charge (\(|q|\)) sont grands, plus la force est intense et plus la trajectoire est courbée (plus petit \(R\)). C'est intuitivement correct.

Points de vigilance

Assurez-vous d'utiliser la norme de la charge \(|q|\). Le rayon est une distance, il doit donc toujours être positif. Le signe de la charge détermine le sens de la rotation, pas la taille du rayon.

Points à retenir

La formule fondamentale à maîtriser est \(R = p/|q|B\). Elle relie une propriété de la particule (\(p, q\)) et une propriété de l'appareil de mesure (\(B\)) à une grandeur géométrique mesurable (\(R\)).

Le saviez-vous ?

L'expression \(p/q\) est parfois appelée la "rigidité magnétique" d'une particule. Elle représente la "résistance" de la particule à être déviée par un champ magnétique. Un rayon de courbure de 1 mètre dans un champ de 1 Tesla correspond à une rigidité de 1 T·m.

FAQ

Résultat Final

La formule littérale du rayon de courbure est \(R = \frac{p}{|q|B}\).

A vous de jouer

En utilisant les formules \(F_m = |q|vB\) et \(F_c = m\omega^2 R\) (où \(\omega=v/R\) est la vitesse angulaire), dérivez l'expression de la fréquence de rotation (appelée fréquence cyclotron) \(f = \omega / (2\pi)\).

Question 5 : Calculer la valeur numérique de ce rayon \(R\) en mètres.

Principe

C'est l'étape finale de l'application numérique. Nous allons maintenant insérer les valeurs numériques (converties en unités SI) dans la formule que nous venons de dériver pour obtenir la réponse chiffrée au problème posé.

Mini-Cours

L'application numérique est le pont entre la théorie (la formule littérale) et la prédiction mesurable (une valeur chiffrée). C'est à cette étape que la physique devient quantitative. Le soin apporté à l'utilisation d'un système d'unités cohérent (comme le SI) est la clé pour obtenir un résultat qui a un sens physique réel.

Remarque Pédagogique

Avant d'appuyer sur la touche "=" de votre calculatrice, essayez d'estimer l'ordre de grandeur du résultat. Ici, les puissances de \(10^{-19}\) au numérateur et au dénominateur vont s'annuler. Le résultat devrait être de l'ordre de \(2.67 / (1.6 \times 1.5)\), soit environ 1. C'est une excellente façon de détecter une erreur de saisie.

Normes

N/A

Formule(s)

Formule du rayon de courbure

R = \frac{p}{|q|B}

Hypothèses

Nous utilisons les valeurs numériques de l'énoncé et le résultat de la conversion de la question 1.

Donnée(s)

Paramètre	Symbole	Valeur (en SI)	Unité
Impulsion	\(p\)	\(2.67 \times 10^{-19}\)	kg·m/s
Norme de la Charge	\(\|q\|\)	\(1.602 \times 10^{-19}\)	C
Champ magnétique	\(B\)	1.5	T

Astuces

Les physiciens utilisent souvent la formule pratique \(p_{\text{GeV/c}} \approx 0.3 \cdot B_{\text{T}} \cdot R_{\text{m}}\). Notre impulsion est de 0.5 GeV/c. Vérifions : \(R \approx p / (0.3 B) = 0.5 / (0.3 \times 1.5) = 0.5 / 0.45 \approx 1.11\) m. L'astuce confirme notre calcul détaillé !

Schéma (Avant les calculs)

Situation physique

Calcul(s)

Étape 1 : Substitution des valeurs numériques

R = \frac{2.67 \times 10^{-19} \text{ kg}\cdot\text{m/s}}{(1.602 \times 10^{-19} \text{ C}) \times 1.5 \text{ T}}

Étape 2 : Simplification

R = \frac{2.67}{1.602 \times 1.5} \text{ m}

Étape 3 : Calcul final du rayon

R \approx 1.11 \text{ m}

Schéma (Après les calculs)

Trajectoire avec Rayon Calculé

Réflexions

Un rayon de 1.11 mètre est une dimension tout à fait macroscopique et facilement mesurable dans un détecteur de particules. C'est ce qui rend cette technique si puissante : en mesurant une simple trajectoire courbe, on accède directement à une propriété fondamentale de la particule, son impulsion.

Points de vigilance

L'erreur la plus fréquente ici serait d'utiliser l'impulsion en MeV/c directement dans la formule, ce qui donnerait un résultat complètement faux. La cohérence des unités SI est absolument cruciale pour l'application numérique.

Points à retenir

Pour une particule de 500 MeV/c dans un champ de 1.5 T, la trajectoire est un arc de cercle d'environ 1.11 m de rayon. Cette valeur est le résultat final de l'application des principes de l'électromagnétisme et de la mécanique.

Le saviez-vous ?

Dans les chambres à brouillard, les premières versions des détecteurs de particules, on pouvait littéralement voir et photographier ces trajectoires courbes laissées par les particules dans une vapeur sursaturée. La mesure des rayons se faisait à la règle directement sur les clichés photographiques !

FAQ

Résultat Final

Le rayon de la trajectoire du pion dans le détecteur est d'environ 1.11 mètres.

A vous de jouer

Si le champ magnétique était porté à 2.0 T, quel serait le nouveau rayon de courbure (en m) ?

Outil Interactif : Simulateur de Trajectoire

Utilisez les curseurs ci-dessous pour voir comment l'impulsion de la particule et l'intensité du champ magnétique influencent le rayon de sa trajectoire. Observez le graphique pour visualiser la relation.

Paramètres d'Entrée

Impulsion du pion (p) 500 MeV/c

Champ Magnétique (B) 1.5 T

Résultats Clés

Impulsion (p) - kg·m/s

Rayon de courbure (R) - m

Glossaire

Champ Magnétique: Région de l'espace où une force magnétique s'exerce sur les particules chargées en mouvement. Son unité est le Tesla (T).
Force de Lorentz: Force exercée par un champ électromagnétique sur une particule chargée. Sa composante magnétique est responsable de la déviation des particules.
Impulsion (ou Quantité de Mouvement): Produit de la masse d'un corps par sa vitesse (\(p=mv\)). C'est une mesure de la "quantité de mouvement" d'un objet.
Pion (ou méson \(\pi\)): Particule subatomique instable qui transmet l'interaction nucléaire forte entre les protons et les neutrons dans le noyau atomique.