Physique générale - FBM Module B1.1

Cartes mémoires de vocabulaire rédigées en français sur le cours de physique générale (Module B1.1), couvrant la métrologie, la psychophysique, la mécanique, l'électromagnétisme, la thermodynamique, le climat et les rayonnements ionisants et non-ionisants.

Incertitude-type

Paramètre $u(x)$ caractérisé par un écart-type qui mesure la dispersion des valeurs attribuées à une grandeur mesurée. Un intervalle de $\pm u(x)$ autour de la moyenne contient la vraie valeur avec une probabilité de 68 % pour une distribution gaussienne.

Loi de Stevens

Relation empirique en psychophysique décrivant la perception $P$ induite par l'intensité d'un stimulus physique $S$ sous la forme d'une fonction puissance $P = K(S - S_0)^n$.

Indice de détectabilité $d'$

Grandeur quantifiant la séparation entre les distributions de réponses associées aux états « pathologie présente » et « pathologie absente » dans la théorie ROC, calculée par $d' = \frac{\mu_1 - \mu_0}{\sqrt{\frac{\sigma_0^2 + \sigma_1^2}{2}}}$.

Sensibilité (diagnostic)

Proportion de diagnostics corrects parmi les individus chez qui la pathologie est effectivement présente, calculée par la formule $\frac{VP}{VP + FN}$.

Spécificité (diagnostic)

Proportion de diagnostics corrects parmi les individus chez qui la pathologie est absente, calculée par la formule $\frac{VN}{VN + FP}$.

Valeur prédictive positive (VPP)

Probabilité qu'un patient soit réellement atteint de la pathologie lorsque son test diagnostique est positif, calculée par $\frac{VP}{VP + FP}$.

Fermion

Particule élémentaire de spin $\frac{1}{2}$ constituant la matière ordinaire, regroupant les quarks et les leptons.

Boson de jauge

Particule élémentaire de spin $1$ qui agit comme vecteur de l'une des interactions fondamentales de la Nature.

Énergie de liaison

Énergie potentielle négative qu'il est nécessaire de fournir à un système lié (atome ou noyau) pour séparer entièrement ses constituants.

Masse inertielle

Propriété d'un corps quantifiant sa résistance à toute variation de son état de mouvement lorsqu'il est soumis à une force, selon la relation $F = m \cdot a$.

Diffraction

Phénomène de déviation et d'étalement d'une onde lorsqu'elle rencontre un obstacle ou une ouverture de dimension $a$ comparable ou inférieure à sa longueur d'onde $\lambda$.

Impédance acoustique

Mesure de la résistance d'un milieu au passage d'une onde sonore, égale au produit de la masse volumique du milieu par la vitesse du son dans ce milieu ($Z = \rho \cdot c_s$).

Effet photoélectrique

Interaction au cours de laquelle un photon X ou $\gamma$ est entièrement absorbé par un électron atomique lié, éjectant cet électron hors de l'atome et provoquant son ionisation.

Effet Compton

Interaction inélastique entre un photon et un électron atomique faiblement lié, où le photon cède une partie de son énergie à l'électron et ressort desvié sous forme de photon diffusé.

Création de paire

Processus par lequel un photon d'énergie au moins égale à $1.022\,MeV$ est absorbé dans le champ électromagnétique d'un noyau et se matérialise sous la forme d'un couple électron-positron.

Moment d'une force

Grandeur vectorielle $\vec{M}_O = \vec{r} \wedge \vec{F}$ caractérisant l'efficacité d'une force à induire une rotation autour d'un pivot ou axe de référence $O$.

Leviers de classes 1, 2 et 3

Systèmes rigides en rotation autour d'un pivot. Classe 1 : pivot entre l'effort et la résistance. Classe 2 : résistance entre le pivot et l'effort ($AM > 1$). Classe 3 : effort entre le pivot et la résistance ($AM < 1$).

Moment d'inertie

Grandeur $I_O = \sum m_i r_i^2$ mesurant la résistance d'un corps rigide à la variation de son mouvement de rotation autour d'un axe $O$.

Moment cinétique

Grandeur vectorielle $\vec{L}_O = \vec{r} \wedge \vec{p}$ représentant l'équivalent angulaire de la quantité de mouvement pour un corps en rotation.

Potentiel de repos

Différence de potentiel électrique de l'ordre de $-90\,mV$ maintenue à l'état non perturbé entre l'intérieur de l'axone d'un neurone et le milieu extracellulaire.

Équation de Nernst

Relation calculant le potentiel d'équilibre d'un ion à travers une membrane à partir des concentrations intracellulaire $c_i$ et extracellulaire $c_e$ : $q(V_i - V_e) = k_B T \ln\left(\frac{c_e}{c_i}\right)$.

Fréquence de Larmor

Fréquence de précession $\omega_0 = \gamma B_0$ des moments magnétiques nucléaires sous l'effet d'un champ magnétique statique $B_0$.

Relaxation T1

Processus de repousse progressive de l'aimantation longitudinale $M_z$ après une excitation radiofréquence, caractérisé par la constante de temps $T_1$ propre au tissu.

Relaxation T2

Processus de décroissance et de disparition de l'aimantation transversale $M_{xy}$ après excitation radiofréquence, caractérisé par la constante de temps $T_2$ propre au tissu.

Flux lumineux

Grandeur photométrique mesurant la puissance lumineuse perçue par l'œil humain en vision photopique, exprimée en lumens ($lm$).

Éclairement lumineux

Densité de flux lumineux reçu par unité de surface, exprimée en lux ($lx$), où $1\,lx = 1\,lm/m^2$.

Fonction de transfert de modulation (MTF)

Rapport entre le contraste relatif mesuré sur l'image et le contraste relatif de l'objet en fonction de la fréquence spatiale $f$, définissant la résolution spatiale d'un système d'imagerie.

Spectre de puissance du bruit (NPS)

Grandeur décrivant la répartition de la puissance du bruit (variations aléatoires des valeurs de pixels) selon la fréquence spatiale dans une image.

Rapport contraste sur bruit (CNR)

Grandeur globale $CNR = \frac{C_a}{\sigma}$ mesurant la qualité d'image en divisant le contraste absolu $C_a$ d'un objet par l'écart-type $\sigma$ du bruit ambiant.

Effet Doppler (échographie)

Décalage de fréquence $\Delta f \approx \frac{2 v_{\parallel} f_0}{c_s}$ observé entre une onde ultrasonore émise et son écho réfléchi par des cibles mobiles telles que les globules rouges.

Corps noir

Corps idéal qui absorbe la totalité du rayonnement électromagnétique incident et émet un rayonnement thermique dépendant uniquement de sa température absolue selon la loi de Planck.

Émissivité

Rapport $\varepsilon$ entre la puissance rayonnée par une surface réelle à une température donnée et celle qu'émettrait un corps noir à la même température.

Enthalpie de changement d'état

Quantité de chaleur échangée par unité de masse lors de la transition d'une substance d'un état de la matière à un autre à température et pression constantes.

Pression de vapeur saturante

Pression partielle maximale que peut atteindre la vapeur d'une substance en équilibre avec sa phase liquide ou solide à une température donnée.

Humidité relative

Rapport exprimé en pourcentage entre la pression partielle de vapeur d'eau contenue dans l'air et la pression de vapeur saturante à la même température.

Déséquilibre énergétique terrestre (EEI)

Bilan net entre le flux solaire incident absorbé par la Terre et le rayonnement thermique infrarouge émis vers l'espace, actuellement positif ($\approx +1.5\,W/m^2$).

Forçage radiatif

Perturbation du bilan énergétique du système climatique mesurée au sommet de l'atmosphère, exprimée en $W/m^2$.

Élément de basculement (tipping element)

Composant du système climatique à échelle régionale ou globale pouvant subir un changement abrupt et auto-entretenu vers un nouvel état lorsque le réchauffement dépasse un seuil critique.

Dose absorbée (D)

Énergie déposée par un rayonnement ionisant par unité de masse de matière, exprimée en grays ($Gy$) où $1\,Gy = 1\,J/kg$.

Dose équivalente (H)

Produit de la dose absorbée $D$ par un facteur de pondération du rayonnement $w_R$, exprimé en sieverts ($Sv$), permettant d'évaluer le risque d'effets stochastiques.

Dose efficace (E)

Somme des doses équivalentes $H_T$ délivrées aux différents organes pondérées par les facteurs de sensibilité tissu $w_T$ ($E = \sum w_T H_T$), exprimée en sieverts ($Sv$).

Réaction tissulaire (effet déterministe)

Effet clinique néfaste résultant de la mort ou du dysfonctionnement d'un grand nombre de cellules d'un tissu, caractérisé par une dose seuil (environ $0.5\,Gy$) au-dessus de laquelle la gravité augmente avec la dose.

Effet stochastique

Effet aléatoire (cancer ou anomalie héréditaire) résultant de la réparation fautive d'une cellule irradiée, dont la probabilité d'apparition augmente linéairement avec la dose sans seuil démontré.

Nombre CT (unité Hounsfield)

Valeur numérique sans dimension caractérisant l'atténuation d'un voxel en tomodensitométrie, calculée par $1000 \times \frac{\mu_{tissu} - \mu_{eau}}{\mu_{eau}}$.

Tube à rayons X

Enceinte sous vide constituée d'une cathode émettant des électrons par thermo-émission et d'une anode en métal lourd vers laquelle ils sont accélérés par une haute tension $U$ pour produire des rayons X par Bremsstrahlung et collisions.

Brachythérapie

Modalité de radiothérapie interne consistant à placer des sources radioactives scellées directement à l'intérieur ou au contact immédiat de la zone tumorale à traiter.

Radiothérapie interne vectorisée

Traitement oncologique ciblé consistant à administrer un produit radiopharmaceutique dont le vecteur se fixe sur les cellules tumorales pour les détruire par irradiation interne à courte portée.