Les Rayons X Ch. Bochu DEUST 2016

La Découverte de l’électron Tube cathodique : Tube de Crookes - 1878 Si rempli d’un gaz à basse pression  lumière

La Découverte de l’électron D’où vient cette lumière ? Ondes ou Particules A cette époque, on ne connait que l’atome Joseph John Thompson - 1897

La Découverte de l’électron Matériel : Particules chargées négativement http://portail.cea.fr/multimedia/Mediatheque/animation/physique-chimie/CEA_electron.swf

La Découverte des Rayons X Contexte : Wilhelm Röntgen - 1895 Etudie les rayons cathodiques Arrêtés par le verre ou quelques cm d’air

La Découverte des Rayons X Contexte : Wilhelm Röntgen - 1895 Etudie les rayons cathodiques Fluorescence Il existe un rayonnement électromagnétique

La Découverte des Rayons X Contexte : Wilhelm Röntgen - 1895 Etudie les rayons cathodiques Non influencé par la distance

La Découverte des Rayons X Contexte : Wilhelm Röntgen - 1895 Etudie les rayons cathodiques La Torah La Bible Le Coran Aluminium Papier Gros Livre Plomb

Pourquoi étudier les Rayons X Mêmes propriétés que les rayons g pour les effets C’est une onde électromagnétique Pas de masse Mais une énergie

Une onde électromagnétique Elle caractérisée par une période T (s) n = 1 T par une fréquence n (Hz) Elle possède une vitesse T E temps B

Vitesse, Longueur d’onde et Energie La vitesse d’une onde électromagnétique dans le vide (célérité) est : c = 299 792 458 m.s-1  3 . 108 m.s-1 Elle varie selon le milieu de propagation l = c.T = c n Sa longueur d’onde dans le vide est : E = hn L’énergie de l’onde ne dépend que de la fréquence

Le spectre électromagnétique 10 cm à 1 mm 100 m à 1 mm 1 cm à 800 nm 400 nm à 1 nm 1 Å   10 km  100 µm Longueur d’onde 10 nm à 0,1 Å Energie

Production des rayons X Utilisation d’électrons rapides Cible d’atomes lourds RX de Freinage : hn e- (EC) E = hn = EC – EC’ e- ralenti (EC’)

Production des rayons X Utilisation d’électrons rapides Cible d’atomes lourds RX de Freinage : N  (nbre de photons) e- (EC) e- (EC) e- (EC) Energie des photons Em E0 Spectre continu E0 = Energie maximale = EC initiale Em = Energie avec le maximum de photons Em = 2/3 E0

Production des rayons X Utilisation d’électrons rapides Cible d’atomes lourds RX caractéristiques : lKb lKa M lLa Energie des photons N  (nbre de photons) L Kb K e- (EC) Ka EKa ELa EKb La Spectre de raies

Production des rayons X RX de Freinage : Energie des photons N  (nbre de photons) E0 Em Spectre continu EKa EKb ELa RX caractéristiques : Energie des photons N  (nbre de photons) Spectre de raies Energie des photons N  (nbre de photons) Spectre global