Définition des coefficients d'absorption

Considérons un faisceau de rayons X monochromatique et d'intensité I traversant normalement un échantillon absorbant d’épaisseur infniment petite dx. Après passage à travers le corps absorbant, l'intensité du rayonnement sera diminuée d’une quantité dI. On aura donc, en appliquant la loi générale qui régit l’absorption de toutes les radiations, la relation fondamentale (1) … eus, où l’on suppose que la fraction du rayonnement incident qui est absorbée est proportionnelle à l'épaisseur de la couche de matière absorbante, u, est le coefficient de proportionnalité, il est fonction de la nature de l’absorbant et de la longueur d’onde du rayonnement : c’est le coefficient d'absorption linéaire de la substance pour la longueur d’onde considérée. Son équation aux dimensions est L-1.

Si nous considérons une faisceau de 1 em? de section, le coefficient d'absorption linéaire représentera la fraction de l’énergie de ce faisceau qui est absorbée par 1 cm$ de matière traversée; maïs il est généralement plus important de connaître la fraction d’énergie absorbée quand un faisceau

de rem? de section traverse 18 de la matière. En effet, le coefficient d'absorption massique Um ainsi défini est, en première approximation, indé-

pendant de l’état physique et chimique de labsorbant.

On aura to) D = jun dm = — pp de,

où p est la densité de la matière et dm le poids en grammes de la matière traversée.

Le coefficient d'absorption massique est celui que nous emploierons par la suite, nous le noterons désormais sans l’affecter d'aucun indice. L’équation aux dimensions de p est M-T.L?.

La relation qui lie les coefficients linéaire et massique est

(1.3) He

On a souvent besoin, dans les calculs, de connaître la quantité d’énergie absorbée par un atome.

Si représente le coefficient d'absorption massique d’un élément et n le nombre d’atomes contenus dans une masse de : g de cet élément, le coefficient d'absorption atomique b. sera donné par la relation

(1.4) ba= -

où À est la masse atomique de l’élément considéré et N le nombre d’Avogadro; A/N représente donc la masse d’un atome.

Si le coefficient d'absorption massique p est constant, c’est-à-dire s’il ne dépend pas de l’épaisseur de matière traversée, on a en intégrant l’équation (I.2) pour une épaisseur finie x de l’absorbant

DT æ (:59 LT — up dx ;

Li Ci] Loge1 — Log.l0=— ex, où 1, représente l'intensité du rayonnement

incident (x — 0) et I l'intensité du rayonnement après avoir traversé une épaisseur æ de matière.

On peut écrire également l'expression (1.5) sous la forme :

FCI

Nous n’avons considéré, jusqu'à présent, que le cas d’un échantillon composé d’une seule sorte d’atomes, mais on admet généralement que les coefficients d’absorption massiques ou atomiques des éléments formant un corps composé s’additionnent arithmétiquement. C’est d’ailleurs ce que

les mesures que nous avons faites nous ont permis de vérifier, avec une approximation satisfaisante, pour un grand nombre de corps.

On peut ainsi définir un coefficient d'absorption moléculaire (1.7)

Hmol = 244 ( Hat Ja

où À, est le nombre d’atomes a entrant dans la molécule. Par exemple, pour l’acétone