Pour donner quelques ordres de grandeur typiques de section efficace, nous allons présenter deux exemples d'interactions : nucléaires et atomiques.
1 - Physique Nucléaire
Nous avons vu que la section efficace s'exprime en
, mais qu'une autre unité usuellement employée est le barn, tel que :
Le rayon R d'un petit disque de surface 1 barn serait tel que :
Ce résultat signifie qu'une section efficace de 1 barn correspond typiquement à la taille physique réelle d'un noyau, qui est effectivement de l'ordre de grandeur de quelques fermis (femtomètres).
Une section efficace de l'ordre de 1 barn est donc caractéristique d'une interaction "de contact" c'est-à-dire que la réaction n'a lieu que si la particule incidente touche effectivement le noyau. Ceci est typique de la force nucléaire, qui correspond à cette description de force de très courte portée.
Notons que cet exemple n'est qu'un ordre de grandeur usuel. En réalité, même pour des interactions nucléaires, la section efficace peut être bien supérieure au barn, en fonction notamment de l'énergie de la particule incidente.
2 - Physique Atomique
Considérons maintenant une réaction classique de Physique Atomique, par exemple l'ionisation d'un atome par une particule chargée. Les sections efficaces sont d'ordinaire beaucoup plus grandes que dans le cas précédent. Un ordre de grandeur typique de section efficace mesurée expérimentalement est
.
De même, le rayon R du petit disque correspondant serait :
Logiquement, on obtient donc cette fois-ci une taille de l'ordre de grandeur du rayon caractéristique d'un atome. Ce résultat est tout à fait cohérent, en effet la valeur de la section efficace traduit ici la portée de l'interaction coulombienne. Certes cette portée est en théorie infinie, mais en pratique elle est limitée par la taille de l'atome, car au-delà, le nuage électronique écrante totalement la charge du noyau.
