TEM5 Activité 4 Les muons : des particules relativistes

Document 1 :
Le muon est, selon le modèle standard de physique des particules, le nom donné à une particule élémentaire de charge négative. Le muon a les mêmes propriétés physiques que l'électron, mais avec une masse 207 fois plus grande (c'est pourquoi on l'appelle aussi électron lourd) et possède un spin 1/2. Les muons, tout comme les électrons et les tauons, appartiennent à la même famille de fermions, les leptons. Les muons sont notés μ -. L'anti-muon, l'anti-particule associée au muon est notée μ + et est chargée positivement. Sur Terre, les muons sont produits par la désintégration de pions chargés. Les pions sont créés dans la haute atmosphère par des rayons cosmiques et ont un temps de vie faible (environ deux microsecondes). Cependant, les muons ont une grande énergie, ainsi l'effet de dilatation temporelle décrite par la relativité restreinte les rend observables à la surface de la Terre.
(Wikipédia - Encyclopédie libre – Muon)

Document 2 :
Les muons ont une durée de vie courte (environ deux microsecondes), mais on peut les stocker ! En effet, cette durée de vie est mesurée « du point de vue » du muon (dans son référentiel de repos). D’après la théorie de la relativité restreinte, si ce muon se déplace à une très grande vitesse par rapport à un observateur, ce dernier mesurera des temps plus longs que ceux « vus du muon
». Ainsi, les muons cosmiques, très rapides, ont une durée de vie nettement supérieure aux quelques microsecondes attendues quand on mesure celle-ci dans le référentiel terrestre. De même, en faisant circuler des muons à grande vitesse dans des anneaux de stockage, les chercheurs peuvent les conserver sur des périodes des dizaines de fois plus longues que leur durée de vie ! http://quarks.lal.in2p3.fr/afficheComposants/Images/clicmuon.pdf •

Quel est la valeur moyenne de la durée de vie des muons ?

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Quelle distance devraient-ils parcourir en moyenne