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Cristallographie diffraction rayon x conference biophysique Connaissances ...

http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/8ModuleL1CSG/4ConfB...

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Cristallographie ou diffraction des rayons X
(Source : Wikipédia )

a. Principe de la diffraction des rayons X b. Notion de réseau et de système cristallin - Réseau de Bravais - Indices de Miller- Groupes d'espace c. La loide Bragg d. Appareil utilisé en cristallographie : le diffractomètre e. Exploitation informatique des données (exemple : le logiciel Denzo)

a. Principe de la diffraction des rayons X

On mesure le plus souvent la diffraction du rayonnement électromagnétique des rayons X dont les longueurs d'onde (comprises entre 10 10- 9 m et 0,01 10- 9 m - 10 nm et 0,01 nm) sont de l'ordre des distances quiséparent les plans atomiques des réseaux cristallins.
Les rayons X

: forme de rayonnement électromagnétique à haute fréquence. L'énergie des photons varie de quelques keV et quelques centaines de keV. Les rayons X ont été découverts en 1895 par le physicien autrichien Wilhelm Röntgen (Prix Nobel 1901). Il les nomma ainsi car ils étaient d'une nature inconnue. Lorsque le cristal à étudier estirradié par un fin faisceau de rayons X, chacun des atomes du cristal réfléchit une onde de faible amplitude, qui se propage dans toutes les directions : les ondes issues des atomes interfèrent, faisant apparaître sur un film photographique qui les reçoit des taches qui correspondent au maximum des ondes en phase les autres ondes, en opposition de phase, s'annulent
Le réseau réciproque

: auniveau d'un écran situé à une distance donnée des centres diffuseurs secondaires, on observe une figure de diffraction (composée de taches). Ce cliché permet de visualiser les perturbations créées par les interférences citées ci-dessus. Le réseaux réciproque est l'image que l'on obtient à partir de la figure de diffraction.

Source : "Diffraction des rayons X"

b. Notion de réseau et de systèmecristallin - Réseau de Bravais - Indices de Miller- Groupes d'espace Le réseau cristallin

: un réseau est un ensemble de points ou nœuds en trois dimensions qui présente la propriété suivante : lorsque l'on se translate dans l‘espace selon certains vecteurs, on retrouve exactement le même environnement. Il y a donc une périodicité spatiale.
Les systèmes cristallins :

cela permet de définir 7systèmes cristallins de base : cubique, tétragonal, orthorhombique, hexagonal, monoclinique, triclinique et trigonal.
Les réseaux de Bravais : en 1848, Auguste Bravais a défini 32 classes de symétrie, qui elles-mêmes répartissent en 14 réseaux de Bravais qui sont des expansions des 7 systèmes cristallins.

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Cristallographie diffraction rayon x conferencebiophysique Connaissances ...

http://ead.univ-angers.fr/~jaspard/Page2/COURS/8ModuleL1CSG/4ConfB...

Les indices de Miller

: Haüy a défini des indices (P, Q, R) qui permettent de repérer dans l'espace les faces d'un cristal. Miller, a dit qu'il ne fallait pas utiliser P, Q et R mais leurs inverses (1/P, 1/Q, 1/R) qui seront notés h, k, l. Ils doivent être entiers, premiers entre eux et devaleurs simples.
Les groupes d'espace

Source : "La structure cristalline des solides inorganiques" (Cours d'enseignement à distance - Université du Mans

: vers 1890, Fedorov et Schoenflies ont démontré (independemment l'un de l'autre) l'existence de 230 groupes, qui représentent toutes les combinaisons possibles de réseaux et d'opérations de symétrie. Si on limite l'application de ces élémentsde symétrie aux faces externes et aux propriétés physiques des cristaux, on réduit le nombre de combinaisons possibles à 32 groupes cristallins.

c. La loi de Bragg

(Bragg, Sir William Henry et Sir William Lawrence - Prix Nobel 1915) La rotation du cristal dans le diffractomètre a pour but de générer une onde issue des plans réticulaires en phase avec l'onde incidente à ce même plan...
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