112
9 • Les rayons X
Remarque : En première approximation les raies d’émission des rayons X ne
sont pas affectées par les liaisons chimiques car l’excitation est localisée au
niveau des couches profondes des atomes. Les fréquences ne dépendent que
du numéro atomique Z de l’atome et suivent la loi empirique de Moseley :
√
n = A · (Z − B) (A et B : constantes caractéristiques de la série.)
Le choix de la longueur d’onde de travail se fait en fonction des paramètres de
maille du composé étudié mais aussi en fonction de la nature des éléments chimiques
qui le constituent. Il est par exemple déconseillé d’utiliser une anticathode de cuivre
avec un composé contenant du fer car l’énergie des photons K aCu est suffisante pour
ioniser le niveau K du fer ; celui-ci va émettre ses propres radiations caractéristiques
et augmenter le fond continu du spectre.
9.3 ABSORPTION DES RAYONS X
L’absorption totale résulte de deux phénomènes : la diffusion et l’effet photoélectrique. La première cause d’absorption produit des effets à peu près négligeables
vis-à-vis de la seconde. Elle résulte de la diffusion cohérente donc sans changement
de longueur d’onde (diffusion Thomson) et de la diffusion incohérente (diffusion
Compton).
Figure 9.5
9.3.1 Coefficient d’absorption
Soit un faisceau monochromatique de section unité qui traverse un écran homogène.
Il perd une énergie dI proportionnelle à la masse de l’écran par unité de surface (dp)
et à l’intensité incidente (I) :
dI = −m · I · dp
m est le coefficient d’absorption massique de l’écran. Par intégration on tire :
I
I 0
= e
−m·p
= e
−m·r·x
(x est l’épaisseur de l’écran, r est sa masse volumique.)
9 • Les rayons X
Remarque : En première approximation les raies d’émission des rayons X ne
sont pas affectées par les liaisons chimiques car l’excitation est localisée au
niveau des couches profondes des atomes. Les fréquences ne dépendent que
du numéro atomique Z de l’atome et suivent la loi empirique de Moseley :
√
n = A · (Z − B) (A et B : constantes caractéristiques de la série.)
Le choix de la longueur d’onde de travail se fait en fonction des paramètres de
maille du composé étudié mais aussi en fonction de la nature des éléments chimiques
qui le constituent. Il est par exemple déconseillé d’utiliser une anticathode de cuivre
avec un composé contenant du fer car l’énergie des photons K aCu est suffisante pour
ioniser le niveau K du fer ; celui-ci va émettre ses propres radiations caractéristiques
et augmenter le fond continu du spectre.
9.3 ABSORPTION DES RAYONS X
L’absorption totale résulte de deux phénomènes : la diffusion et l’effet photoélectrique. La première cause d’absorption produit des effets à peu près négligeables
vis-à-vis de la seconde. Elle résulte de la diffusion cohérente donc sans changement
de longueur d’onde (diffusion Thomson) et de la diffusion incohérente (diffusion
Compton).
Figure 9.5
9.3.1 Coefficient d’absorption
Soit un faisceau monochromatique de section unité qui traverse un écran homogène.
Il perd une énergie dI proportionnelle à la masse de l’écran par unité de surface (dp)
et à l’intensité incidente (I) :
dI = −m · I · dp
m est le coefficient d’absorption massique de l’écran. Par intégration on tire :
I
I 0
= e
−m·p
= e
−m·r·x
(x est l’épaisseur de l’écran, r est sa masse volumique.)