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9 • Les rayons X
longueurs d’onde, correspond au transfert de la totalité de l’énergie de l’électron
incident au photon X émis :
W = e · V = hn max =
h · c
l min
⇒ l min (Å) =
h · c
e · V
=
12 394
V (volt)
Comme le rendement est fonction du numéro atomique de l’anticathode, pour obtenir
un rayonnement « blanc », il faut utiliser une cible de grand numéro atomique sous
une tension élevée.
9.2.2 Spectre de raies
Le spectre de raie est caractéristique du métal qui constitue la cible. Il résulte de
transitions électroniques entre des niveaux des atomes de la cible. Les photons du
spectre continu ont des énergies suffisantes pour provoquer l’ionisation de couches
électroniques profondes de l’atome. L’atome quitte cet état excité par des transitions
radiatives internes mais un atome ionisé dans la couche K n’émet pas nécessairement
un photon K : l’énergie libérée par le saut sur la couche K d’un électron d’une couche
externe peut aussi servir à l’éjection d’un électron (émission Auger). Les règles de
la physique atomique permettent d’interpréter complètement les spectres de raies
des rayons X. La figure 9.4 donne le schéma des niveaux d’énergie et les nombres
quantiques qui leurs sont associés.
Figure 9.4
– Le nombre quantique principal n désigne les couches K, L, M,...
– Le nombre quantique du moment angulaire orbital désigne les orbitales notées
s, p, d . . . (0 n1).
– Le nombre quantique magnétique m prend les valeurs − m .
– Le spin s de l’électron prend les valeurs ± 1/2.
– Le nombre quantique j du moment angulaire total prend les valeurs j = + s.
9 • Les rayons X
longueurs d’onde, correspond au transfert de la totalité de l’énergie de l’électron
incident au photon X émis :
W = e · V = hn max =
h · c
l min
⇒ l min (Å) =
h · c
e · V
=
12 394
V (volt)
Comme le rendement est fonction du numéro atomique de l’anticathode, pour obtenir
un rayonnement « blanc », il faut utiliser une cible de grand numéro atomique sous
une tension élevée.
9.2.2 Spectre de raies
Le spectre de raie est caractéristique du métal qui constitue la cible. Il résulte de
transitions électroniques entre des niveaux des atomes de la cible. Les photons du
spectre continu ont des énergies suffisantes pour provoquer l’ionisation de couches
électroniques profondes de l’atome. L’atome quitte cet état excité par des transitions
radiatives internes mais un atome ionisé dans la couche K n’émet pas nécessairement
un photon K : l’énergie libérée par le saut sur la couche K d’un électron d’une couche
externe peut aussi servir à l’éjection d’un électron (émission Auger). Les règles de
la physique atomique permettent d’interpréter complètement les spectres de raies
des rayons X. La figure 9.4 donne le schéma des niveaux d’énergie et les nombres
quantiques qui leurs sont associés.
Figure 9.4
– Le nombre quantique principal n désigne les couches K, L, M,...
– Le nombre quantique du moment angulaire orbital désigne les orbitales notées
s, p, d . . . (0 n1).
– Le nombre quantique magnétique m prend les valeurs − m .
– Le spin s de l’électron prend les valeurs ± 1/2.
– Le nombre quantique j du moment angulaire total prend les valeurs j = + s.