(IMN) : diffraction des rayons X par les cristaux

2nd 1
Découverte de
l'Institut des Matériaux
de Nantes (IMN)
le 18 novembre 2008

ATELIER N°1 :
Diffraction des Rayons X
par des cristaux et
des poudres de cristaux

Quand on fait passer un rayon laser sur un cheveu, il est diffracté par le cheveu car la
longueur d’onde de la longueur d’onde de la lumière laser (le micromètre) est de l’ordre
de celle de l’objet diffractant. On observe des taches lumineuses dont la largeur est
inversement proportionnelle au diamètre du fil.
Quand on fait passer un rayon laser dans un tissu bidimensionnel de maille carrée,
on obtient une figure de diffraction dont la géométrie reflète celle des fils avec des
taches lumineuses disposées en carré. La distance entre les taches est
inversement proportionnelle à la distance entre les fils, ce qui permet une mesure
indirecte de cette distance.

Rayon X incident
Rayon X diffractés
Quand on fait passer des rayons X dans un cristal, il est diffracté par les atomes du
cristal car la longueur d’onde de la longueur d’onde des rayons X (l’angstroëm,
1angstroëm = 0,1 nm = 100 pm) est de l’ordre la distance interatomique des atomes
du cristal.
On obtient une figure de diffraction dont la géométrie reflète celle du réseau cristallin.
La distance entre les taches est inversement proportionnelle à la distance entre les
atomes.
Ceci permet de connaître la géométrie du réseau cristallin périodique dans les trois
dimensions de l’espace et de déterminer de manière extrêmement précise (la plus
précise qui soit) les distances séparant les atomes à l’intérieur du cristal (quelques
angstroëms)