Biophysique - Structure de la matière et rayonnements

Flashcards de vocabulaire et notions fondamentales en biophysique portant sur la structure atomique, le défaut de masse, l'énergie de liaison et les rayonnements électromagnétiques.

Atome

Entité électriquement neutre réunissant le noyau (constitué de protons et neutrons) et le cortège électronique (constitué d'électrons).

Isotopes

Atomes ayant le même numéro atomique et nombre de protons ($Z$), mais un nombre de masse ($A$) différent.

Isobares

Atomes ayant le même nombre de masse ($A$), mais un numéro atomique et un nombre de protons ($Z$) différents.

Unité de masse atomique (uma)

Unité de masse équivalente à $\frac{1}{12}$ de la masse d'un atome de carbone, soit environ $1,66 \times 10^{-27}\,\text{kg}$ ou $931,5\,\text{MeV/c}^2$.

Défaut de masse ($\Delta M$)

Différence toujours négative entre la masse du noyau et la somme des masses de ses constituants : $\Delta M = M - Z \times m_p - (A - Z) \times m_n$.

Énergie de liaison des électrons ($E_n$)

Énergie quantifiable et négative associée à une couche électronique $n$, exprimée par $E_n = \frac{E_0 (Z - b)^2}{n^2}$ où $E_0 = -13,6\,\text{eV}$.

Énergie de liaison d'un électron ($W_n$)

Énergie positive à fournir pour arracher un électron à son atome, définie par $W_n = -E_n$ (ou $W_n + E_n = 0$).

Énergie de liaison totale du noyau ($\Delta E$)

Énergie totale positive à fournir pour désintégrer un noyau en protons et neutrons, donnée par $\Delta E = |\Delta M|c^2$.

Énergie de liaison moyenne par nucléon ($L$)

Rapport $L = \frac{\Delta E}{A}$ servant d'indicateur de la stabilité du noyau (la stabilité augmente lorsque $L$ augmente).

Onde électromagnétique

Onde associant un champ électrique et un champ magnétique oscillant à la même fréquence et se propageant dans le vide à une célérité $c = 3 \times 10^8\,\text{m/s}$.

Formule de Duane-Hunt

Relation reliant la longueur d'onde en nanomètres et l'énergie en électrons-volts d'un photon : $\lambda\,(\text{nm}) \approx \frac{1240}{E\,(\text{eV})}$.

Fluorescence X

Émission d'un photon X d'énergie $E_{ij} = W_i - W_j$ lors du saut d'un électron d'une couche externe $j$ vers une lacune en couche interne $i$.

Effet Auger

Processus où l'énergie libérée par le réarrangement d'un électron de la couche $j$ vers la couche $i$ permet d'éjecter un électron d'une couche plus externe $x$.

Électron Auger

Électron expulsé du cortège électronique lors de l'effet Auger, possédant une énergie cinétique $E_c = (W_i - W_j) - W_x$.

Lumière visible

Domaine des rayonnements électromagnétiques caractérisé par des longueurs d'onde situées entre $400\,\text{nm}$ et $800\,\text{nm}$.