ÉLECTROMAGNéTISME et PARTICULES

-électromagnétisme et particules

LOI de LORENTZ

Elle donne la force à laquelle est soumise une particule dans un champ électromagnétique

F = Q.(Zm.H + v.B)

avec F(N)= force à laquelle est soumise une particule ayant une vitesse v(m/s)

Q(C)= charge de la particule

B(T)= champ d’induction magnétique ambiant

Zm(Ω-sr)= impédance de milieu

H(V/m)= champ d’excitation magnétique

[nota : (Zm.H) = E = le champ d'induction électrique, exprimé en V/m]



MOMENT ÉLECTRIQUE coulombien d'une PARTICULE

Equation aux dimensions du moment électrique coulombien

(moment induit): L.T.I

Symbole de désignation : Mé Unité S.I.+ = le Coulomb-mètre (C-m)

Relations entre unités :

1 Debye vaut 3,335.10-30 C-m

1 e-cm vaut 1,602.10-21 C-m

-définition

Mé = Q.l

où Mé(C/m)= moment électrique coulombien d’une particule chargée (formant dipôle)

Q(C)= charge sur chaque pôle

l(m)= distance entre pôles

-valeurs pratiques

Le moment coulombien de la molécule d'eau est de 1,86 Debye (soit 6,2.10-30 C-m)

Celui de la molécule d'acide chlorhydrique de 1,03 Debye

Pour de plus petites particules, les valeurs sont à ce jour encore assez mal

mesurées (de l’ordre de 10-45 à 10-50  C/m) 



MOMENT ÉLECTRIQUE QUADRUPOLAIRE

Le potentiel électrostatique d'excitation produit par un ensemble de particules voisines, est exprimable par un viriel du genre loi de Coulomb :

W = (e / Ω.l).((Z + (K1 / l).y1).cosθ + (K2 / l²).y2).cosθ + …..))

W(C/m-sr) est le potentiel

e(C) la charge élémentaire

Ω(sr) l'angle solide

Z le numéro atomique

K1,2... les coefficients dipolaires, quadripolaires, etc

y1,2... les polynomes de Legendre

θ(rad) l'angle entre la direction de (l) et l'axe du moment cinétique de la particule globale

l(m) la distance d'interaction

Pour une structure particulaire comportant quatre charges réparties aux quatre sommets du parallélogramme S formant sa structure, on limite le viriel au 2° terme

Et si l'on considère le moment issu du potentiel W, c'est un moment quadrupolaire électrique (cas particulier d’un moment électromagnétique )

C'est  Mm= Q. K2

Cas pour un deuton, par exemple: K2 = 2,8.10-31

Cas d'un noyau atomique:

Mm= Z.e.V / lr

avec lr(m)= rayon du noyau

V(m3)= volume du noyau

e(C)= charge élémentaire(1,6021733.10-19 C)

Z= numéro atomique

Cas d'un noyau de forme ellipsoïdale (grand axe lb et petit axe la) >>>

Mm = (0,4).e.Z.(lb² - la²)

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