Coefficient d’absorption

معامل الامتصاص (Ar). Coefficient d’absorption (Fr). Absorbtionskoeffizient (Ge). Coefficient d’apport (It). 吸収係数 (Ja). Il n’y a pas de lien entre les deux parties. Coeficiente de absorción (Sp).

Définition

Le coefficient d’absorption de masse des rayons X, \Big(E) ou \Big_{PE}(E) suit la loi de Beer-Lambert pour un faisceau parallèle de photons d’énergie E dans lequel l’intensité des photons transmis I(t) est liée à l’intensité des photons entrants I_0 telle que

I(t) = I_0\exp({-\Big\rho t})

où t est l’épaisseur d’un échantillon uniforme et la densité \rho est généralement donnée en (g/cm3). Le coefficient d’absorption de masse est étiqueté comme tel car l’exposant d’absorption est linéaire dans la masse par unité de surface \ rho t, autrement appelée densité de colonne intégrée à travers un échantillon. L’utilisation de \mu pour ce terme n’est pas recommandée car il est très ambigu et incohérent dimensionnellement. L’indice PE souligne qu’il s’agit du coefficient d’absorption massique photoélectrique plutôt que du coefficient d’atténuation massique, qui bien sûr n’obéit pas à la loi de Beer-Lambert. Notez également qu’il est rare que les unités SI soient utilisées dans des textes sur la spectroscopie d’absorption.

Le coefficient d’absorption linéaire des rayons X, \mu(E) ou \mu_{PE}(E) suit I(t) = I_0\exp({-\mu t}), avec des unités de longueur −1 (classiquement cm−1). \mu est le produit de la densité \ rho (g / cm3) et du coefficient d’absorption de masse \Big (cm2/g).

Il est parfois commode de décrire la diminution de l’intensité du faisceau en termes de longueur d’absorption : l’épaisseur du matériau considéré à laquelle l’intensité du faisceau est tombée à (1/e) de l’intensité du faisceau incident; c’est-à-dire lorsque \mu t = 1, ou lorsque 63% du flux est absorbé. En spectroscopie des rayons X mous, une longueur d’absorption peut être de quelques dizaines de nm, tandis que les valeurs typiques en spectroscopie des rayons X durs sont les microns ou les millimètres.

\mu dépend de l’énergie, E, du photon entrant et de la composition élémentaire de l’échantillon. La technique XAFS mesure les variations de \mu(E).

Note historique

Les premières références sont P. Bouguer (1729). Essai d’Optique sur la Graduation de la Lumière (Paris, Jombert) ; J. H. Lambert (1760). Photometria sive Mensura et Gradibus Luminus, Colorum et UmbRae (Augsbourg); A. Beer (1852). Annales de physique. 86 (1852) p. 78 à 87. L’absorption des Lichts de rothen dans les Flüssigkeiten.

Notez que tous ces éléments ont précédé la découverte des rayons X, et étaient basés sur l’optique visible. D’après Une Histoire de la Mesure de la Lumière et de la Couleur p18 : « Le logarithme de la quantité de lumière reçue est inversement -1] proportionnel à l’épaisseur (Loi de Bouguer) et à la composition chimique (Loi de Beer) d’un matériau absorbant, et la quantité de lumière au cosinus de l’angle d’incidence de l’échantillon éclairé (Loi de Lambert) « .

Voir aussi

• Coefficient d’atténuation linéaire
• Coefficient d’atténuation de masse