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6.2. Rayonnement synchrotron
Cham
magPet1que
Figure 6.2 - Schéma d'un onduleur.
sur l'onde émise pour en connaître les caractéristiques. On a alors un double effet
relativiste :
• l'effet d'aberration qui modifie la distribution spatiale du rayonnement : comme
nous 1 'avons vu dans le paragraphe 5 .2, 1' essentiel du rayonnement est émis dans
le référentiel 'R dans un cône étroit autour de la vitesse moyenne des électrons,
c'est-à-dire de l'axe de l'onduleur, avec un demi-angle au sommet de l'ordre de
y1 :::::: 2.104 rd. Il s'agit donc d' un faisceau de rayonnement extrêmement directif ;
• l'effet Doppler qui change la fréquence de l'onde. Dans la direction de la vitesse
du référentiel qui est celle du maximum d'émission, la formule (5.20) donne pour
la fréquence v de l'onde dans 'R:
I
V
2 c
V = yv (l + - ) : : : : : : 2y -
c
p
(6.2)
Pour SOLEIL, cette fréquence vaut 3,5.10
17 Hz, ce qui correspond à une longueur
d'onde À de 0,8 nm : il s' agit donc d'un rayonnement X.
Les synchrotrons tels que SOLEIL, qui sont maintenant extrêmement nombreux dans
le monde, produisent donc un rayonnement extrêmement directif et monochromatique dans le domaine des rayons X, dont on peut changer la longueur d 'onde en
changeant 1' énergie, donc la vitesse des électrons. À étant de 1 'ordre de grandeur des
dimensions des atomes, des molécules ou des mailles cristallines, on conçoit que ce
rayonnement constitue une extraordinaire sonde de ces objets microscopiques, sans
rivale en termes de brillance et de monochromaticité. C'est la raison pour laquelle
il est un instrument de prédilection pour les chercheurs de nombreuses disciplines :
physique des atomes et des cristaux, mais aussi chimie, biologie, pharmacie et médecine, gui utilisent donc de manière routinière les effets relativistes que nous venons
de détailler .
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