Diffraction des rayons X : physique du phénomène I- Production des rayons X --> Tubes à RX, anodes tournantes et synchrotron Les RX ont été découverts par Röntgen en 1895 ; leur nature ondulatoire fut mis en évidence en 1913 par Von Laue avec les premières expériences de diffraction. (limite γ ) 0.1 Å < λ X < 100 Å (ultra-violet lointain) 0.1 keV --------------100 keV En radiocristallo : λ --> 0.5 à 3 Å Principe de la production : impact d’électrons sur une cible appelée anticathode. Pb : le rendement est faible (≈ 10 -9 •Z •V)
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Diffraction des rayons X :physique du phénomène
I- Production des rayons X
--> Tubes à RX, anodes tournantes et synchrotron
Les RX ont été découverts par Röntgen en 1895 ; leur natureondulatoire fut mis en évidence en 1913 par Von Laue avecles premières expériences de diffraction.
(limite γ ) 0.1 Å < λX < 100 Å (ultra-violet lointain)
0.1 keV --------------100 keV
En radiocristallo : λ --> 0.5 à 3 Å
Principe de la production : impact d’électrons sur une cibleappelée anticathode. Pb : le rendement est faible (≈ 10-9•Z •V)
Spectre d’une anticathodeFond continu :rayonnement defreinageSpectre de raies : caractéristiquedu métal de la cible
Le choix de la longueur d’onde est fonction des paramètresde maille (taille de la molécule) et de la nature des atomes.
II- Absorption des rayons X
Définition du coefficient d’absorption
Lorsqu’un faisceau monochromatique (de section unité)traverse un écran homogène, la perte d’énergie dI estproportionnelle à m par unité de surface (dp) et à I incident :
dI = - µ•I • dp
I/I0 = e-µ p = e-µ ρ x
Le coefficient d’absorption µ varie de façon discontinue enfonction de la longueur d’onde λ du faisceau incident et dunuméro atomique des atomes de l’écran
Fonction du numéro atomique
Fonction de la longueur d’onde :
possibilité de filtrer le faisceau incident
52 % de transmission2 % de transmission
Exemple du filtre composé de Nickel métallique parrapport aux rayonnements Kα et Kβ du cuivre
III- Détection des rayons X
Film, compteur photo-luminescent, à scintillation, etc… etdispositif à couplage de charge (CCD) (D comme device)