{"id":117040,"date":"2022-05-26T08:41:04","date_gmt":"2022-05-26T07:41:04","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/quest-ce-que-labsorption-photoelectrique-des-rayons-x-definition\/"},"modified":"2022-06-01T09:37:01","modified_gmt":"2022-06-01T08:37:01","slug":"quest-ce-que-labsorption-photoelectrique-des-rayons-x-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/fr\/quest-ce-que-labsorption-photoelectrique-des-rayons-x-definition\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce que l’absorption photo\u00e9lectrique des rayons X – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"

Dans l’effet photo\u00e9lectrique, le rayon X subit une interaction avec un \u00e9lectron qui est li\u00e9 dans un atome. L’absorption photo\u00e9lectrique domine aux basses \u00e9nergies des rayons X.\u00a0Propri\u00e9t\u00e9s des mat\u00e9riaux<\/div><\/div><\/span><\/p>\n

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Absorption photo\u00e9lectrique des rayons X<\/span><\/h2>\n
\"Absorption<\/a>
Absorption gamma par un atome.<\/span>
Source: laradioactivite.com\/<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

Dans l’effet photo\u00e9lectrique, un photon subit une interaction avec un \u00e9lectron qui est li\u00e9 dans un atome.\u00a0Dans cette interaction, le photon incident dispara\u00eet compl\u00e8tement et un photo\u00e9lectron \u00e9nerg\u00e9tique est \u00e9ject\u00e9 par l’atome de l’une\u00a0<\/span>de ses couches li\u00e9es<\/span><\/strong>.\u00a0L’\u00e9nergie cin\u00e9tique du photo\u00e9lectron \u00e9ject\u00e9 (E\u00a0<\/span>e<\/span><\/sub>\u00a0) est \u00e9gale \u00e0 l’\u00e9nergie du photon incident (h\u03bd) moins l’\u00a0<\/span>\u00e9nergie de liaison<\/span><\/a> du photo\u00e9lectron dans sa couche d’origine (E<\/span>b<\/span><\/sub>).<\/span><\/p>\n

E\u00a0<\/span><\/strong>e<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0= h\u03bd-E\u00a0<\/span><\/strong>b<\/span><\/sub><\/strong><\/p>\n

Par cons\u00e9quent, les photo\u00e9lectrons ne sont \u00e9mis par effet photo\u00e9lectrique que si le photon atteint ou d\u00e9passe\u00a0<\/span>une \u00e9nergie seuil<\/span><\/strong>\u00a0– l’\u00e9nergie de liaison de l’\u00e9lectron –\u00a0<\/span>le travail<\/span><\/strong>\u00a0de sortie du mat\u00e9riau.\u00a0Pour les rayons X tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9s avec des \u00e9nergies sup\u00e9rieures \u00e0 des centaines de keV, le photo\u00e9lectron emporte la majorit\u00e9 de l’\u00e9nergie du photon incident – h\u03bd.<\/span><\/p>\n

Aux faibles valeurs d’\u00e9nergie des rayons gamma, l’effet photo\u00e9lectrique domine<\/span><\/strong>.\u00a0Le m\u00e9canisme est \u00e9galement renforc\u00e9 pour les mat\u00e9riaux de num\u00e9ro atomique Z \u00e9lev\u00e9. Il n’est pas simple de d\u00e9river une expression analytique de la probabilit\u00e9 d’absorption photo\u00e9lectrique du rayon gamma par atome sur toutes les gammes d’\u00e9nergies des rayons gamma.\u00a0La probabilit\u00e9 d’absorption photo\u00e9lectrique par unit\u00e9 de masse est approximativement proportionnelle \u00e0\u00a0:<\/span><\/p>\n

\u03c4\u00a0<\/span><\/strong>(photo\u00e9lectrique)<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0= constante x Z\u00a0<\/span><\/strong>N<\/span><\/sup><\/strong>\u00a0\/E\u00a0<\/span><\/strong>3,5<\/span><\/sup><\/strong><\/p>\n

o\u00f9\u00a0<\/span>Z<\/span><\/strong>\u00a0est le num\u00e9ro atomique, l’exposant\u00a0<\/span>n<\/span><\/strong>\u00a0varie entre 4 et 5.\u00a0<\/span>E<\/span><\/strong>\u00a0est l’\u00e9nergie du photon incident.\u00a0La proportionnalit\u00e9 aux puissances sup\u00e9rieures du num\u00e9ro atomique Z est la principale raison de l’utilisation de mat\u00e9riaux \u00e0 Z \u00e9lev\u00e9, tels que le plomb ou l’uranium appauvri dans les \u00e9crans gamma.<\/span><\/p>\n

\"Section<\/a>Bien que la probabilit\u00e9 de l’absorption photo\u00e9lectrique du photon diminue, en g\u00e9n\u00e9ral, avec l’augmentation de l’\u00e9nergie du photon, il existe\u00a0<\/span>de fortes discontinuit\u00e9s<\/span><\/strong>\u00a0dans la courbe de section.\u00a0Celles-ci sont appel\u00e9es\u00a0<\/span>\u00ab\u00a0ar\u00eates d’absoption\u00a0\u00bb <\/span><\/strong>et ils correspondent aux \u00e9nergies de liaison des \u00e9lectrons des coquilles li\u00e9es de l’atome.\u00a0Pour les photons avec l’\u00e9nergie juste au-dessus du bord, l’\u00e9nergie du photon est juste suffisante pour subir l’interaction photo\u00e9lectrique avec l’\u00e9lectron de la coque li\u00e9e, disons K-shell.\u00a0La probabilit\u00e9 d’une telle interaction est juste au-dessus de ce bord bien sup\u00e9rieure \u00e0 celle des photons d’\u00e9nergie l\u00e9g\u00e8rement en dessous de ce bord.\u00a0Pour les photons en dessous de ce bord, l’interaction avec l’\u00e9lectron de la couche K est \u00e9nerg\u00e9tiquement impossible et, par cons\u00e9quent, la probabilit\u00e9 chute brusquement.\u00a0Ces bords se produisent \u00e9galement aux \u00e9nergies de liaison des \u00e9lectrons d’autres couches (L, M, N \u2026..).<\/span><\/p>\n

Interaction des rayons X avec la mati\u00e8re<\/span><\/h2>\n

Bien qu’un grand nombre d’interactions possibles soient connues, il existe trois principaux m\u00e9canismes d’interaction avec la mati\u00e8re.\u00a0La force de ces interactions d\u00e9pend de l’\u00a0<\/span>\u00e9nergie des rayons X<\/span><\/strong>\u00a0et de la composition \u00e9l\u00e9mentaire du mat\u00e9riau, mais pas beaucoup des propri\u00e9t\u00e9s chimiques, car l’\u00e9nergie des photons des rayons X est beaucoup plus \u00e9lev\u00e9e que les \u00e9nergies de liaison chimique.\u00a0L’absorption photo\u00e9lectrique domine\u00a0<\/span>aux basses \u00e9nergies des rayons X,<\/span><\/strong>\u00a0tandis que la diffusion Compton domine aux \u00e9nergies plus \u00e9lev\u00e9es.<\/span><\/p>\n