Interaction forte – Force forte
La forte interaction ou force forte est l’une des quatre forces fondamentales et implique l’échange des bosons à jauge vectorielle appelés gluons . En général, l’ interaction forte est une interaction très compliquée, car elle varie considérablement avec la distance. La force nucléaire puissante maintient la plupart des matières ordinaires ensemble car elle confine les quarks dans des particules de hadrons telles que le proton et le neutron . De plus, la force forte est la force qui peut maintenir un noyau contre les énormes forces de répulsion ( force électromagnétique) des protons est en effet fort. De ce point de vue, il faut distinguer:
- Force forte fondamentale. La force forte fondamentale, ou force forte, est une force à très courte portée (moins d’environ 0,8 fm, le rayon d’un nucléon), qui agit directement entre les quarks . Cette force maintient les quarks ensemble pour former des protons, des neutrons et d’autres particules de hadrons. La forte interaction est médiée par l’échange de particules sans masse appelées gluons qui agissent entre les quarks, les antiquarks et les autres gluons.
- Force forte résiduelle. La force forte résiduelle, également connue sous le nom de force nucléaire , est une force à très courte portée (environ 1 à 3 fm), qui agit pour maintenir les neutrons et les protons ensemble dans les noyaux. Dans les noyaux, cette force agit contre l’énorme force électromagnétique répulsive des protons. Le terme résiduel est associé au fait, c’est le résidu de l’interaction forte fondamentale entre les quarks qui composent les protons et les neutrons. La force forte résiduelle agit indirectement à travers les mésons virtuels π et ρ , qui transmettent la force entre les nucléons qui maintient le noyau ensemble.
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 énoncée comme 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 forte vs force électromagnétique
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