PARTIE 2
RADIOCRISTALLOGRAPHIE
Chapitre 9
Les rayons X
9.1 PRODUCTION DES RAYONS X
Ils ont été découverts par Röntgen en 1895 et leur nature ondulatoire a été mise
en évidence en 1913 avec la réalisation des premières expériences de diffraction
suggérées par von Laue. Ultérieurement, Barkla a montré le caractère transversal de
ces ondes établissant ainsi qu’il s’agissait d’ondes électromagnétiques.
Le domaine de longueur d’onde des rayons X va de 0,1 Å (limite des rayons g)
à 100 Å (limite de l’ultraviolet lointain) ; en termes d’énergie ceci correspond à la
gamme 0, 1 − 100 keV. L’énergie (en électron-volt) d’un photon X de longueur
d’onde l (en Å) vaut :
E =
12 400
l
(E = h · n = h · c/l et 1 eV = 1,6.10
−19 joules)
En radiocristallographie on utilise des rayons X dont la longueur d’onde est comprise entre 0,5 et 2,5 Å.
9.1.1 Principe de production
Les rayons X sont produits lors de l’impact d’électrons, accélérés par un champ
électrique, sur une cible (anode) mais que l’on appelle, pour des raisons historiques,
l’anticathode. Le rendement est faible comme l’indique la formule empirique suivante :
h =
énergie des photons
énergie des électrons
= 1, 1.10
−9
· Z · V
dans laquelle Z est le numéro atomique de la cible et V le potentiel accélérateur
des électrons (en V). Pour une anticathode de tungstène alimentée sous 100 kV le
rendement est de l’ordre de 0,8 %.
RADIOCRISTALLOGRAPHIE
Chapitre 9
Les rayons X
9.1 PRODUCTION DES RAYONS X
Ils ont été découverts par Röntgen en 1895 et leur nature ondulatoire a été mise
en évidence en 1913 avec la réalisation des premières expériences de diffraction
suggérées par von Laue. Ultérieurement, Barkla a montré le caractère transversal de
ces ondes établissant ainsi qu’il s’agissait d’ondes électromagnétiques.
Le domaine de longueur d’onde des rayons X va de 0,1 Å (limite des rayons g)
à 100 Å (limite de l’ultraviolet lointain) ; en termes d’énergie ceci correspond à la
gamme 0, 1 − 100 keV. L’énergie (en électron-volt) d’un photon X de longueur
d’onde l (en Å) vaut :
E =
12 400
l
(E = h · n = h · c/l et 1 eV = 1,6.10
−19 joules)
En radiocristallographie on utilise des rayons X dont la longueur d’onde est comprise entre 0,5 et 2,5 Å.
9.1.1 Principe de production
Les rayons X sont produits lors de l’impact d’électrons, accélérés par un champ
électrique, sur une cible (anode) mais que l’on appelle, pour des raisons historiques,
l’anticathode. Le rendement est faible comme l’indique la formule empirique suivante :
h =
énergie des photons
énergie des électrons
= 1, 1.10
−9
· Z · V
dans laquelle Z est le numéro atomique de la cible et V le potentiel accélérateur
des électrons (en V). Pour une anticathode de tungstène alimentée sous 100 kV le
rendement est de l’ordre de 0,8 %.