Exercices : absorption des rayons X

Des photons peuvent créer des transitions électroniques entre niveaux, à condition qu’ils aient une énergie suffisante. Ainsi, lorsque l’énergie des photons atteint la première transition possible, des photons sont absorbés en masse et disparaissent, ce qui explique les ruptures dans la courbe d’absorption

Les niveaux de Bohr représentent l’énergie (négative) du niveau, par rapport au potentiel du noyau. Ainsi, si les photons incidents ont une énergie si grande qu’elle permet de vaincre l’énergie d’attraction du noyau pour l’électron sur son niveau d’énergie, cet électron va quitter le noyau et sortir du matériau.

Les niveaux de Bohr représentent l’énergie (négative) du niveau, par rapport au potentiel du noyau. Ainsi, si les photons incidents ont une énergie plus grande que l’énergie de Bohr, l’excédent sera communiqué à l’électron, libéré de l’attraction du noyau, sous forme d’énergie cinétique, telle que :

La valeur absolue est là parce que l’énergie de Bohr, énergie d’attraction, est négative. Ainsi, si la fréquence du rayonnement incident est fixée, l’énergie cinétique de l’électron est fixée.

En raison de l’équation précédente, en connaissant l’énergie des photons et en mesurant l’énergie cinétique de l’électron émis, on peut déterminer sur quel niveau il se trouvait. On dit que l’électron est photo-émis, dans le sens émis grâce à un photon, et on parle de Spectroscopie de Photoélectrons excités par Rayons X, de sigle international usuel XPS pour X-Ray Photoelectron Spectroscopy