Problème I : le synchrotron SOLEIL
Notations et définitions.
Dans le synchrotron étudié, des électrons de masse et de charge atteignent une vitesse voisine de celle de la lumière.
Des champs magnétiques les dévient.
Données numériques :
- ;
- , soit ;
- et ;
- ;
- .
Sauf mention contraire, les résultats numériques ont un seul chiffre significatif.
Partie I : généralités
Notations et définitions.
Des électrons non relativistes partent au repos.
Un champ électrostatique uniforme les accélère en ligne droite.
Après l'accélérateur linéaire, un second accélérateur, le booster, porte leur énergie cinétique à .
Ils entrent ensuite dans l'anneau de stockage, où leur vitesse est assimilée à .
Q1.
Rappelons la relation entre le champ électrostatique et le potentiel électrostatique , puis déduisons-en l'énergie potentielle électrostatique de l'électron en fonction de et de .
Le champ électrostatique dérive du potentiel électrostatique :
L'électron, de charge , subit la force électrique
Cette force dérive donc d'une énergie potentielle.
On choisit la constante additive nulle :