Étude d’un accélérateur linéaire de particules (LINAC)

[Thomas TS]

Bonjour, j'ai un problème avec mon DM de physique. Il s'agit d'un sujet sur un accélérateur linéaire de proton. J'ai (du moins je pense) réussi les 2 premières questions (Le DM se compose en 4 questions), mais de la question 3 dépend la 4 ... Malheureusement, je ne comprends pas la 3. J'aurais bien besoin d'aide. Il se compose de la source des particules suivie de 4 éléctrodes de condensateurs C1,2,3 et 4, en de plus en plus longues. Evidement, le tout avec une tension alternative. On a : Charge électrique élémentaire : e = 1,6 × 10 - 19 CCharge électrique d'un proton : qp = +e Charge d'un électron : qe = -e Tension maximale aux bornes d'un condensateur : Vmax = 2,00 kV Distance entre deux électrodes consécutives : L = 2,7 cm Masse d'un électron : me = 9,11 × 10 -31 kg Masse d'un proton : mp = 1,67 × 10 -27 kg, ainsi que les équations horaires à l'issue d'un condensateur plan, que je ferais joindre au besoin
Les questions (J'ai fait jusqu'à la 2 que j'ai terminée)
1. Un proton est généré en S. Quelle doit être le signe de la charge de l'électrode C1 ? Justifier.
2. Justifier l'emploi d'une tension alternative dans ce type d'accélérateur.
En considérant que lors de la totalité de son trajet entre deux électrodes une particule subit un champ électrique constant imposé par la tension Vmax,
3. Justifier que le poids ne soit pas pris en compte comme force subie par le proton.
4. Dès lors, calculer la vitesse de sortie vs du proton du premier condensateur.

Merci d'avance de vos retours, bonne soirée

[SoS(12)]

Bonjour Thomas,

Pour la question 3, il suffit de calculer l'intensité des deux forces (poids et force électrique) en Newton pour constater que le poids est tout à fait négligeable devant la force électrique.
Je vous laisse faire les calculs.

En restant à votre disposition.