Abstract FR:

Cette these se rapporte a la mesure a haute statistique des fonctions de structure du nucleon par diffusion profondement ineastique de muons sur cibles de carbone (experience na#4 menee par la collaboration bdcms au cern) ainsi qu'a l'etude de ces fonctions dans le cadre de la chromodynamique quantique (qcd). Apres une introduction historique, on montre quelles predictions peuvent etre tirees de qcd traitee perturbativement, dans ce domaine. Ces predictions concernent l'evolution des fonctions de structure (en fonction du carre de la quadri-impulsion transferee) regie par les equations d'altarelli-parisi dont les differentes formes sont discutees. Apres une presentation detaillee de l'appareillage utilisee et une description des calibrations soignees qu'une telle mesure exige, les methodes (souvent originales) d'analyse des donnees enregistrees sont passees exhaustivement en revue. Les resultats sont alors presentes, compares aux mesures deja existantes, puis confrontes a la theorie. Apres avoir montre que la seule veritable prediction de qcd concerne un petit nombre de degres de liberte parmi tous ceux definissant les fonctions etudiees (a savoir la variation avec x des violations de l'invariance d'echelle), on constate que les resultats sont en excellent accord avec les predictions. Cela n'est pas le cas des resultats de mesures precedentes si bien que, pour la premiere fois en ce domaine, une determination precise et non ambigue du parametre d'echelle de masse de qcd est effectuee. Une etude similaire de donnees enregistrees par la suite sur cibles d'hydrogene renforce nos conclusions.