Exercices : Radioactivité et Ondes et matières avec correction

La matière est faite d’atomes, la plupart du temps assemblés en molécules. Au cœur de ces atomes, se trouve un noyau, 10 000 à 100 000 fois plus petit. La radioactivité est un phénomène qui se produit dans ce noyau au plus profond des atomes. Le phénomène est difficile à observer : il a fallu attendre 1896 pour que soient décelés des rayonnements d’origine inconnue, émis par des sels d’uranium.

Certains noyaux atomiques instables sont la source de ces rayonnements. Les physiciens montrèrent dès les années 1900 qu’il en existait trois sortes qu’ils désignèrent par les trois premières lettres de l’alphabet grec : alpha (α), bêta (β) et gamma (γ). Ces rayonnements sont des particules émises par des noyaux avec une grande énergie. Les rayons α sont des noyaux légers d’hélium, les rayons β des électrons négatifs ou positifs et les rayons γ des photons de grande énergie, analogues aux rayons X.

La loi de Stefan-Boltzmann ou de Stefan (du nom des physiciens Jožef Stefan et Ludwig Boltzmann) définit la relation entre le rayonnement thermique et la température d’un objet considéré comme un corps noir.

Elle établit que l’exitance énergétique d’un corps en watts par mètre carré (puissance totale rayonnée par unité de surface dans le demi-espace libre d’un corps noir) est liée à sa température T exprimée en kelvins.

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