Sélecteur de vitesse

Dans cette vidéo, nous avons étudié un exercice sur un sélecteur de vitesse qui implique une particule chargée se déplaçant dans un champ électrique et magnétique. Pour que la vitesse de la particule reste inchangée, il faut que la somme des forces exercées sur la particule soit nulle. Cela signifie que la force de Lorentz, qui est la seule force agissant sur la particule dans ce cas, doit être égale à zéro. En résolvant cette expression, nous trouvons que le produit de la charge, du champ électrique et de la vitesse initiale doit être égal à zéro. Dans la deuxième partie de la vidéo, nous explorons comment ce dispositif peut être adapté en tant que sélecteur de vitesse. L'idée est de récupérer uniquement les particules ayant une certaine vitesse. Pour ce faire, nous observons que la force de Lorentz est composée de deux parties, l'une tendant à accélérer les particules (force électrique) et l'autre tendant à les faire tourner (force magnétique). Si la vitesse de la particule change, cela signifie que la force de Lorentz n'est pas nulle. Cependant, en choisissant une valeur précise de la vitesse initiale, nous pouvons obtenir une particule se déplaçant en ligne droite. Ainsi, en plaçant un dispositif de collecte, tel qu'une fente, à la fin de la trajectoire rectiligne de la particule, nous pouvons sélectionner uniquement les particules ayant cette vitesse spécifique. Il est important de noter que pour être précis dans cette sélection, nous devons attendre suffisamment longtemps pour que toutes les trajectoires déviées aient disparu, afin d'éviter de collecter des particules indésirables. La précision de cette sélection dépendra de la vitesse et de la distance parcourue par les particules. Elle permettra de déterminer l'ordre de grandeur de la précision sur la vitesse sélectionnée. En résumé, si la force de Lorentz (q * e * v - q * B * v0) est différente de zéro, la particule sera déviée par le champ magnétique et ne pourra pas être collectée dans le dispositif de sélection.