Diffraction des rayons X :physique du phénomène

I- Production des rayons X

--> Tubes à RX, anodes tournantes et synchrotron

Les RX ont été découverts par Röntgen en 1895 ; leur natureondulatoire fut mis en évidence en 1913 par Von Laue avecles premières expériences de diffraction.

(limite γ ) 0.1 Å < λX < 100 Å (ultra-violet lointain)

0.1 keV --------------100 keV

En radiocristallo : λ --> 0.5 à 3 Å

Principe de la production : impact d’électrons sur une cibleappelée anticathode. Pb : le rendement est faible (≈ 10-9•Z •V)

Spectre d’une anticathodeFond continu :rayonnement defreinageSpectre de raies : caractéristiquedu métal de la cible

Le choix de la longueur d’onde est fonction des paramètresde maille (taille de la molécule) et de la nature des atomes.

II- Absorption des rayons X

Définition du coefficient d’absorption

Lorsqu’un faisceau monochromatique (de section unité)traverse un écran homogène, la perte d’énergie dI estproportionnelle à m par unité de surface (dp) et à I incident :

dI = - µ•I • dp

I/I0 = e-µ p = e-µ ρ x

Le coefficient d’absorption µ varie de façon discontinue enfonction de la longueur d’onde λ du faisceau incident et dunuméro atomique des atomes de l’écran

Fonction du numéro atomique

Fonction de la longueur d’onde :

possibilité de filtrer le faisceau incident

52 % de transmission2 % de transmission

Exemple du filtre composé de Nickel métallique parrapport aux rayonnements Kα et Kβ du cuivre

III- Détection des rayons X

Film, compteur photo-luminescent, à scintillation, etc… etdispositif à couplage de charge (CCD) (D comme device)