A) DECOUVERTE 8 NOVEMBRE 1895 Wilhelm Conrad RÖNTGEN (1845 - 1923) Prix Nobel de Physique 1901...

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A) DECOUVERTE 8 NOVEMBRE 1895 Wilhelm Conrad RÖNTGEN (1845 - 1923) Prix Nobel de Physique 1901 Étude des rayons cathodiques luminescence d ’un écran de platinocyanure de Baryum B) ONDE ELECTROMAGNETIQUE : 10 -9 - 6 10 -12 m E: 1keV - 0.24 MeV DEFINITION ET PROPRIETES DES RAYONS X

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  • A) DECOUVERTE 8 NOVEMBRE 1895 Wilhelm Conrad RNTGEN (1845 - 1923) Prix Nobel de Physique 1901 tude des rayons cathodiques luminescence d un cran de platinocyanure de Baryum B) ONDE ELECTROMAGNETIQUE : 10 -9 - 6 10 -12 m E: 1keV - 0.24 MeV DEFINITION ET PROPRIETES DES RAYONS X
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  • LES ONDES ELECTROMAGNETIQUES
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  • Dfinition physique d une onde lectromagntique: Propagation d un champ lectrique et d un champ magntique oscillants c = 300 000 km/s = 3 10 8 m/s
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  • Proprits des ondes lectromagntiques Transporte de l nergie E = h (Planck- Einstein) h = 6. 6 10 -34 J s
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  • Comment produire des ondes lectromagntiques? En faisant varier la vitesse d une charge lectrique. Loi de Hertz: L nergie des ondes lectromagntiques est proportionnelle au carr de la charge et au carr de l acclration et inversement proportionnelle au cube de la vitesse de la lumire.
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  • Rayonnement d'un diple lectrique oscillant Lignes de force du champ lectrique produit par un diple lectrique oscillant Z
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  • Spectre des ondes lectromagntiques 12 eV
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  • Aspect corpusculaire: photons
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  • Les 4 nombres quantiques
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  • b) Le moment cintique orbital x z y O L H I J
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  • Diagramme nergtique nlj 3 3 3 3 3 2 2 2 1 2 2 1 1 0 1 1 0 0 5/2 3/2 1/2 3/2 1/2 3/2 1/2 srie L 3 2 1 srie K 4 s M 5 M 4 M 3 M 2 M 1 L 3 L 2 L 1 1 s 3 d 3 p 3 s 2 p 2 s N M L K
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  • Configuration lectronique
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  • NIVEAUX D'ENERGIE DES MOLECULES (a) Electronic (b) Vibrational (c) Rotational (d)Translational
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  • Population des niveaux d'nergie
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  • CADRE THEORIQUE PHYSIQUE CLASSIQUE grandeurs continues objets macroscopiques ( pas h) PHYSIQUE QUANTIQUE quantification nergie moment cintique quantit de mouvement 2 thories quivalentes Fonction donde (Schrdinger) Matricielle (Heisenberg) NIVEAUX DENERGIE QUANTIFIES
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  • PRODUCTION DES RAYONS X E A PRINCIPES PHYSIQUES
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  • a) Rayonnement de freinage lectron l approche du noyau prsente une attraction due la force lectrique
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  • Indicatrice d intensit Energie faible < 100 keV I max Energie leve > 1 MeV I max
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  • Interactions des lectrons dans la cible Energie des lectrons: E = eV (keV) H H H H H H H e-e- e-e- e-e- e-e- e-e- e-e- e-e- e - = lectron arrach H = chaleur = Rayon X
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  • r I( )
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  • Spectre du rayonnement de freinage = flux de photons i courant cathodique Z numro atomique de la cible max
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  • autoabsorption
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  • Reprsentation d un spectre Ordonne: l nergie transporte W 1 = N 1 E 1 W = E N
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  • b) Rayonnement caractristique lectrons cathodiques arrachent des lectrons des atomes de l anode Comblement des trous perte d nergie rsonante Spectre de raies
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  • Z Loi de Moseley
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  • Thorie de Bohr Effet des autres lectrons: constante d cran
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  • c) Rayonnement synchrotron Rayonnement de freinage quand l accelration est perpendiculaire comme dans le cas d une orbite circulaire Orbite circulaire:
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  • Fig. 11-16. Rayonnement mis par une charge freine par l'impact sur la cible A dans un tube rayons X. La cible doit tre constitue d'une substance point de fusion lev et doit tre continuellement refroidie.
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  • Fig. 11-17. Rayonnement synchrotron d'une particule se dplaant dans un champ magntique. La distribution angulaire de lintensit est figure dans deux positions. Les directions des vitesses et des acclrations sont galement reprsentes.
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  • B ASPECTS TECHNOLOGIQUES a) Tube de Coolidge b) Acclrateur de Van de Graaf c) Acclrateur linaire d) Cyclotron
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  • Tube de coolidge 3000 t/min Anode tournante
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  • Acclrateur de Van de Graaf Sphre creuse 20 000 V Alimentation Knotron e-e- V 5 10 6 V si appareil dans N sous forte pression
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  • Acclrateur linaire li V = V m sin t
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  • t3t3 t1t1 t2t2 P3P3 P1P1 P2P2 V t Ralentissement Acclration P 2 en retard V li
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  • Cyclotron Dure du parcours
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  • Distances acclratrices 100 km Acclration

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