10.3 Diffusion des rayons X par la matière
127
b) Propriétés du facteur de diffusion atomique
Le facteur de diffusion atomique est une fonction décroissante de sin u/l.
Les valeurs des facteurs de diffusion atomique ont fait l’objet de nombreuses
études et calculs. Des valeurs fiables sont tabulées dans les « Tables Internationales
de Cristallographie ».
D’après la relation (7), si u est nul, f est égal à z, nombre d’électrons de l’atome
ou de l’ion. Par exemple, si u est nul, f est égal à 18 pour K
+
, Ar et Cl.
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0
1
2
θ/λ
2.sin
K +
Cl −
Figure 10.7 Évolution des valeurs du facteur de diffusion atomique de K + et de Cl −
en fonction de 2 sin u/l. (l en Å.)
Les électrons qui interviennent le plus dans la diffraction cohérente sont les électrons des couches internes : les facteurs de diffusion d’un atome et de ses ions ne
diffèrent que pour les faibles valeurs de u. De même, la contribution des électrons de
liaison et qui ont donc des répartitions diffuses, décroît très vite avec u.
Quand une onde est diffusée par un atome, il se produit en général un déphasage
de p. Le facteur de diffusion est réel. Si la fréquence de l’onde incidente est voisine
de la discontinuité d’absorption K de l’atome, on ne peut plus négliger les termes de
frottement et de rappel dans l’équation du mouvement de l’électron (cf § 10.2.2). Le
couplage des fréquences se traduit par de la dispersion que l’on nomme diffusion
anomale. Le facteur de diffusion atomique devient :
f t = f + Df
+ j · Df
´´µ
Le déphasage est alors différent de p et le facteur de diffusion atomique comporte
une partie imaginaire. En première approximation, on peut considérer que les termes
correctifs sont indépendants de l’angle de diffraction u. Df est toujours positif, Df
est négatif si v est inférieur à v 0 et positif dans le cas contraire. Les valeurs des
termes correctifs sont également tabulées pour les valeurs usuelles de l.