Interaction faible – Force faible
L’ interaction faible ou force faible est l’une des quatre forces fondamentales et implique l’échange des bosons vectoriels intermédiaires, le W et le Z. Comme ces bosons sont très massifs (de l’ordre de 80 GeV, le principe d’incertitude dicte une gamme de environ 10 -18 mètres, ce qui est inférieur au diamètre d’un proton, ce qui a pour conséquence que l’ interaction faible ne se produit qu’à de très petites distances subatomiques.
L’interaction faible responsable de certains phénomènes nucléaires tels que la désintégration bêta , qui peut être comprise en termes de force faible opérant sur les quarks dans le neutron . L’ un des deux changements vers le bas quarks dans un quark up en émettant un W – boson (emporte une charge négative). Le W – boson se désintègre en une particule bêta et un antineutrino . Ce processus est équivalent au processus dans lequel un neutrino interagit avec un neutron.
Interaction électromagnétique – Force électromagnétique
La force électromagnétique est la force responsable de tous les processus électromagnétiques. Il agit entre des particules chargées électriquement. C’est une force à portée infinie, beaucoup plus forte que la force gravitationnelle , obéit à la loi du carré inverse, mais ni l’électricité ni le magnétisme ne s’additionnent de la même manière que la force gravitationnelle. Puisqu’il y a des charges positives et négatives (pôles), ces charges ont tendance à s’annuler mutuellement. L’électromagnétisme comprend la force électrostatique agissant entre les particules chargées au repos et l’effet combiné des forces électriques et magnétiques agissant entre les particules chargées se déplaçant les unes par rapport aux autres.
Le photon , le quantum du rayonnement électromagnétique , est une particule élémentaire, qui est le porteur de force de la force électromagnétique. Les photons sont des bosons de jauge sans charge électrique ni masse au repos et une unité de spin. La vitesse de la lumière , constante universelle de la physique, est commune à tous les photons . Dans un espace vide, le photon se déplace à c ( la vitesse de la lumière – 299 792 458 mètres par seconde ).
Les forces entre les particules statiquement chargées électriquement sont régies par la loi de Coulomb . La loi de Coulomb peut être utilisée pour calculer la force entre les particules chargées (par exemple deux protons). La force électrostatique est directement proportionnelle aux charges électriques des deux particules et inversement proportionnelle au carré de la distance entre les particules. La loi de Coulomb est l’équation suivante.
La loi de Coulomb et la force magnétique sont résumées dans la loi de force de Lorentz. Fondamentalement, les forces magnétiques et électriques sont des manifestations d’une force d’échange impliquant l’échange de photons.
La force électromagnétique joue un rôle majeur dans la détermination des propriétés internes de la plupart des objets rencontrés dans la vie quotidienne. Les propriétés chimiques des atomes et des molécules sont déterminées par le nombre de protons, en fait, par le nombre et la disposition des électrons .
Force faible vs force électromagnétique
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