L'antimatière est une matière composée d'antiparticules. Il s'agit de particules ayant les mêmes caractéristiques que la matière mais avec une charge opposée. Chaque composant de la matière au niveau atomique possède une antiparticule, à l'exception des photons. Si le symbole d'un proton est p, le symbole de son antiparticule sera \(\bar p\), ce qui est vrai pour les neutrons et les neutrinos mais pas pour les électrons dont le symbole est e+.
Merci de votre intérêt pour les préférences d’apprentissage !
Merci pour ton intérêt pour les différentes méthodes d’apprentissage ! Quelle méthode préfères-tu ? (par exemple, « Audio », « Vidéo », « Texte », « Pas de préférence »)
(optionnel)
Paul Dirac a été le premier à théoriser les antiparticules, mais le premier à découvrir une antiparticule a été Carl Anderson lorsqu'il a trouvé les antiparticules d'un électron, également appelées positrons.
Qu'est-ce qu'une antiparticule ?
Les antiparticules sont les éléments qui composent l'antimatière. Il existe une antiparticule pour chaque particule subatomique dans le noyau et l'orbite d'un atome. Les protons, les neutrons, les neutrinos et les électrons ont tous des antiparticules. Les caractéristiques des antiparticules sont similaires à celles des particules ; elles diffèrent simplement par leur charge. Les antiparticules peuvent être créées par des processus de désintégration radioactive dans l'atome. Elles peuvent également interagir avec la matière, ce qui entraîne un processus d'annihilation.
Le tableau suivant présente les particules et les antiparticules :
Particule
Proton
Neutron
Electron
Neutrino
symbole
p
n
e-
v
Antiparticule
Antiproton
Antineutron
positron
Antineutrino
symbole
\(\bar p\)
\(\bar{n}\)
e+
\N-(\Nbar{v}\N)
Caractéristiques des antiparticules
Les antiparticules et les particules ont la même masse et la même énergie au repos ; la seule différence est leur charge. La charge d'un positron est \(1,6022 \cdot 10 ^ {-19}C\), ce qui est l'opposé de la charge d'un électron, qui a une valeur de \(-1,6022 \cdot 10 ^ {-19}C\). Il en va de même pour les protons, qui ont une charge positive pour la matière normale et une charge négative pour l'antiproton.
Annihilation des particules et des antiparticules
Lorsque la matière et l'antimatière interagissent, elles se détruisent mutuellement. Cette destruction présente trois caractéristiques principales :
Les massesdes particules sont détruites.
La destruction convertit toute la masse des particules en énergie.
L'énergie est libérée sous forme de photons de haute énergie.
Figure 2. Lorsque la matière et l'antimatière entrent en collision, cela produit un événement d'annihilation qui entraîne la libération de photons.
Création de paires d'antimatière et de matière
Dans certains cas, un photon peut interagir avec une particule, ce qui crée une paire de particules. L'événement est donc appelé création de paires, et la paire est constituée d'une particule et de son antiparticule.
L'énergie doit être conservée lors de la création de paires. Un photon possède une certaine quantité d'énergie (X), et l'énergie des deux particulescréées (Y et Z) doit être égale à l'énergie totale du photon qui les a créées. La conservation de l'énergie est exprimée plus simplement ci-dessous :
\(\text{L'énergie du photon = Énergie de la particule créée + Énergie de l'antiparticule créée}\).
Calculer l'énergie libérée par la matière et l'antimatière
Pour calculer l'énergie de l'impact entre la matière et l'antimatière, il faut obtenir l'énergie totale du photon libéré lors de la collision. Cette énergie est une relation entre la vitesse de la lumière"c", la constante de Planck "h" etlalongueur d'onde du photon "λ". La formule pour la calculer est la suivante :
\(\text{Energie} = \frac{c \cdot h}{\lambda}\)
Voici un exemple simple :
Calcule l'énergie libérée par une collision entre une particule et une antiparticule.
Le photon libéré par la collision a une longueur d'onde de 0,005 nanomètre. Pour calculer l'énergie libérée, tu dois convertir le nombre de nanomètres en mètres. Un nanomètre est égal à \(1 \cdot 10 ^ {-9}\) mètres, tu dois donc multiplier 0,005 par \(1 \cdot 10 ^ {-9}\) mètres :
Tu dois maintenant multiplier la vitesse approximative de la lumière dans le vide par la constante de Planck "h", qui a une valeur de \(6,63 \cdot 10 ^ {-34}J / s\) :
Les antiparticules sont des particules qui ont une charge opposée à celle des particules normales.
L'antimatière est une matière composée d'antiparticules.
La masse des particules et des antiparticules est la même, mais leur charge électrique est opposée.
Lorsque la matière et l'antimatière entrent en collision, elles se détruisent mutuellement et créent de l'énergie sous forme de photons.
Apprends plus vite avec les 0 fiches sur Antiparticules
Inscris-toi gratuitement pour accéder à toutes nos fiches.
Questions fréquemment posées en Antiparticules
Qu'est-ce qu'une antiparticule?
Une antiparticule est une particule qui a la même masse que sa particule associée mais une charge opposée.
Quelle est l'antiparticule de l'électron?
L'antiparticule de l'électron s'appelle le positron. Il a la même masse que l'électron mais une charge positive.
Comment se produisent les antiparticules?
Les antiparticules se produisent par des processus énergétiques comme les collisions à haute énergie et les réactions nucléaires.
Pourquoi les antiparticules sont-elles importantes?
Les antiparticules sont importantes car elles aident à comprendre la symétrie de l'univers et jouent un rôle clé en physique des particules et en médecine.
Comment tu t'assures que ton contenu est précis et digne de confiance ?
Chez StudySmarter, tu as créé une plateforme d'apprentissage qui sert des millions d'étudiants. Rencontre les personnes qui travaillent dur pour fournir un contenu basé sur des faits et pour veiller à ce qu'il soit vérifié.
Processus de création de contenu :
Lily Hulatt
Spécialiste du contenu numérique
Lily Hulatt est une spécialiste du contenu numérique avec plus de trois ans d’expérience en stratégie de contenu et en conception de programmes. Elle a obtenu son doctorat en littérature anglaise à l’Université de Durham en 2022, a enseigné au Département d’études anglaises de l’Université de Durham, et a contribué à plusieurs publications. Lily se spécialise en littérature anglaise, langue anglaise, histoire et philosophie.
Gabriel Freitas est un ingénieur en intelligence artificielle possédant une solide expérience en développement logiciel, en algorithmes d’apprentissage automatique et en IA générative, notamment dans les applications des grands modèles de langage (LLM). Diplômé en génie électrique de l’Université de São Paulo, il poursuit actuellement une maîtrise en génie informatique à l’Université de Campinas, avec une spécialisation en apprentissage automatique. Gabriel a un solide bagage en ingénierie logicielle et a travaillé sur des projets impliquant la vision par ordinateur, l’IA embarquée et les applications LLM.
StudySmarter est une entreprise de technologie éducative mondialement reconnue, offrant une plateforme d'apprentissage holistique conçue pour les étudiants de tous âges et de tous niveaux éducatifs. Notre plateforme fournit un soutien à l'apprentissage pour une large gamme de sujets, y compris les STEM, les sciences sociales et les langues, et aide également les étudiants à réussir divers tests et examens dans le monde entier, tels que le GCSE, le A Level, le SAT, l'ACT, l'Abitur, et plus encore. Nous proposons une bibliothèque étendue de matériels d'apprentissage, y compris des flashcards interactives, des solutions de manuels scolaires complètes et des explications détaillées. La technologie de pointe et les outils que nous fournissons aident les étudiants à créer leurs propres matériels d'apprentissage. Le contenu de StudySmarter est non seulement vérifié par des experts, mais également régulièrement mis à jour pour garantir l'exactitude et la pertinence.
Resumes 
Flashcards 
StudySmarter IA 
Notes de cours 
Planning de révision 
Dossiers 
Examens 
Magazine 
Faire carrière 
App mobile 
