Étude de la réaction d'annihilation e⁺ e⁻ en quatre leptons

Le travail presente dans cette these a ete mene dans le cadre de la collaboration internationale CELLO, dont le detecteur etait place aupres de l'anneau de collisions electron-positron PETRA a Hambourg (RFA). Son objet est de proceder a un test fin de l'Electrodynamique Quantique, au quatrieme ordre dans la constante de couplage, en analysant les reactions d'annihilation electron-positron en quatre leptons. La these est separee en 3 chapitres. Le premier chapitre presente la description theorique du processus. Il y est demontre que la description usuelle de la reaction a simple etiquetage, en termes de collision photon ­ photon, n'est pas suffisante. Une expression plus precise de la section efficace differentielle est donnee. Cette expression met en jeu, d'une part, trois fonctions de structure et d'autre part un terme correctif, issu en partie des diagrammes non multiperipheriques. Le second chapitre est consacre a l'etude des performances du detecteur et a la determination de la luminosite integree par l'experience. Le troisieme chapitre presente les resultats de l'analyse des evenements a quatre leptons. Li est separe en deux sections. Dans la premiere section sont consideres les evenements simplement etiquetes. Les contributions des trois fonctions de structure et en particulier la dependance azimutale de la section efficace sont mises en evidence avec une precision qui atteint le niveau du pourcent. Le role des diagrammes non multiperipheriques est demontre. La seconde section presente l'analyse des evenements ou les quatres particules sont detectees a l'angle. L'excellent accord obtenu lors de cette analyse, entre les donnees et la theorie, dans l'integralite des configurations cinematiques considerees fourni un test original et d'une grande precision de l'Electrodynamique Quantique.