EC

. Ix Q PA Le rapport de transmission A de l'intensité Ix O du rayonnement émergent à l'intensité lo du

rayonnement incident.

Ps rayonnement

Le rapport d'absorption absorbé Io-[x au rayonnement incident lo.

L'expérience a montré, dans les grandes lignes, que la matière absorbe les raÿons X proportionnellement à son épaisseur et à l'intensité qui lui est transmise : des épaisseurs égales d’un même corps absorbent la même quantité de rayonnement et, quand l'épaisseur d’une lame absorbante croît en progression arithmétque, l'absorption croît en progression géométrique.

Cette absorption du rayonnement n’est pas la même pour toutes les longueurs d'ondes, et, pour chaque longueur d’onde, elle dépend de la nature du métal interposé sur le trajet du rayonnement.

Elle s'exprime mathématiquement par une loi ex-

ponentielle de la forme ne — et x exprimant le

Le

een

rapport de transmission, ou de la formule

SE tTreux exprimant le rapport d'absorption. O.

Graphiquement, on peut” l'exprimer par une courbe obtenue en portant en abcisses l'épaisseur de l’écran absorbant et en ordonnées l'intensité du

rayonnement émergent.

lonisation

O0 épaisseur de l'écran absorbant

Fic. 4

Dans ces formules, qui, mises sous la forme logarihmique, donnent

ux = log. nat. lo - log. nat. Ix et, en logarithmes décimaux

ux = 2,30258 (log. vulg. lo - log. vulg. Ix) y est un coefficient exponentiel d'absorption dit linéaire

do

qui prend une valeur particulière pour chaque longueur d'onde: et pour chaque élément ; le symbole e est la base des logarithmes népériens (2,718,283). . Cette formule exponentielle n'est rigoureusement valable que pour des radiations d’une longueur d'onde donnée, le coefficient d'absorption ainsi défini ne restant constant, toutes choses égales d’ailleurs, que pour un rayonnement monochromatique. Elle n'est\ plus applicable dans le cas d’un ravonnement hétérogène, tel qu'il est émis par une ampoule radiogène, car le coefficient d'absorption varie avec la composition spectrale du rayonnement global ; nous aurions, dans ce cas, une somme d’exponentielles. 5 :

Dans le cas des rayons x, l’absorption ainsi caractérisée par le coefficient y comprend à la fois

La perte du rayonnement par diffusion dans toutes les directions à l’intérieur du métal, cette diffusion dépendant du nombre atomique du corps illuminé ainsi que de la longueur d'onde.

La transformation du rayonnement incident en une radiation d’une plus grande longueur d'onde ou d’une nature différente, par suite d’un effet attribuable à l'atome du métal considéré ; cette seconde cause d'absorption est appelée absorption de fluorescence ou absorption vraie.

Le coefficient peut donc être considéré comme égal à la somme de deux autres coefficients s + 7, le premier relatif à la fluorescence, le second à la dif- FUSION ui 0€ 07.

An

On emploie plus généralement, en pratique, le coefficient #, quotient du coefficient d'absorption u par la densité 6. La raison en est que les coefficicnts d'absorption sont des propriétés atomique et ne dépendent pas, du moins en première approximation, de l’état physique ou chimique de la matière qui sert d'écran. L'absorption exercée par une couche d’une certaine épaisseur d’un élément donné ne dépend donc que du nombre d’atomes contenus dans cette couche ; il en résulte que les quotients > > 7 des coefficients d'absorption par la denue os un même élément et une même radiation, sont constants et indépendants de l’état physique de cet élément. Les coefficients ainsi définis sont dits massiques ; ils mesurent, en effet, une absorption par un écran ayant une épaisseur telle qu'il renferme l'unité de masse par c”?. Si donc-on appelle à le. rapport des carrés des distances, qui tend d'ailleurs vers l’unité quand l'écran est mince et le foyer très éloigné, on peut définir la transparence d'un écran soit par l'énergie [x qu'il a laissé passer.

Ix = Io à ra ex)

L'absorption par diffusion, caractérisée par le coefficient a n'est pas facile à déterminer avec précision. On sait toutefois que, pour les éléments de faible poids atomique, la valeur de = varie peu quand la longueur d'onde du rayonnement absorbé augmente ; pour les éléments lourds, le coefficient

de diffusion augmente rapidement quand fa longueur d'onde du rayonnement absorbé croît.

Tout récemment, Compton a montré que, dans le phénomène de la dispersion, il y avait un gain d'énergie représenté dans l'écran par une émission éiectronique, bien que l’on sût depuis longtemps, à la suite des travaux de Florence, Mesham et Gray, ie le rayonnement diffusé. était d'une À supérieure

à la À du rayonnement incident. Compton a, en outre, constaté que cette augmentation de À dépend de l’angle que forme le rayon incident avec le rayon diffusé, la variation de la longueur d’onde étant donnée par la formule : 34 = 0,024 (1-cos. B). Les électrons ainsi émis, que l’auteur appelle électrons de recul, ont une énergie beaucoup moins grande que ceux qui résultent de l'absorption de fluorescence, mais, comme eux, ils sont capables de dépenser toute leur énergie, laquelle est égale à la différence des quanta du rayonnement incident et du rayonnement dispersé. Leur énergie totale est une fraction d'autant plus grande de l'énergie dispersée que est plus court.

Cette énergie dispersée Id a pour valeur

Id — lo (r-eux) =

Il semble que, pour les très courtes Iongueurs d'ondes, les coefficients de diffusion e relatifs aux différents métaux ont tendance à s’égaliser entre eux à mesure que À décroit ; dans ces conditions. tous les éléments auraient donc, vis-à-vis des rayons

Y du radium, un coefficient de diffusion sensiblement égal oscillant entre 6,15 et 0,17.

Quant au facteur relatif à l’effet Compton, que cel auteur exprime par sa, il augmente à mesure que À décroît et représente environ de É à + du facteur total o.

L'absorption e fluorescence, dite encore absorp-

tion vraie, et caractérisée par le coefficient : obéit à certaines lois qui ont été étudiées par Brage et Pierce, Allan, M. de Broglie, etc... Elle consiste en une transformation du rayonnement incident soit en radiations ondulatoires, et, dans ce cas, le corps absorbant devient un radiateur secondaire émettant un rayonnement caractéristique, soit en rayons corpusculaires, dont certains sortent de la matière absorbante et dont les autres voient finalement leur énergie transformée en chaleur. Des recherches récentes ont précisé la relation existant entre l’absorption, le poids atomique et la longueur d'onde de la radiation absorbée.

Le coefficient d'absorption atomique AE Fe étant la masse d’un atome absorbant), est proporlionnel à la quatrième puissance du nombre atomique N et à la troisième puissance de la longueur d’on- ACPNE AE

re] \ Î (G constante = 2,29. 102 d'après Richtmyer).

rm

de À, ce qui s'exprime par la formule

Comme À est grossièrement proportionnel à N, on peut écrire :

= — CNY relation connue sous le nom de loi de Bragg et Pierce. Glocker, estimant que dans cette formule les exposants de N et de À sont légèrement trop forts, propose

Pr ORNE RS P

Dans le cas de radiations de très courtes x, le coeffi- cient d'absorption par fluorescence — devient très petit et l’on conçoit comment il se fait que le coefficient d'absorption total , déterminé expérimentalement, soit, dans ce cas, sensiblement le même pour tous les corps ; l'absorption par diffusion l’'emporte alors de beaucoup sur l'absorption de fluorescence.

S'il s’agit d'éléments légers, l'absorption par dif-: fusion n’est pas négligeable par rapport à l’absorption de fluorescence ; dans le cas de très courtes à et d'éléments légers, l'absorption par diffusion tient la place prépondérante dans le phénomène global d'absorption.

Si on représente graphiquement l'absorption en fonction de la longueur d'onde, en laissant N constant, on obtient une courbe à allure particulière qui montre des portions régulières correspondant à l'absorption normale, et, pour certaines valeurs de x de la radiation incidente, des portions irrégulières, des sauts d'absorption, des discontinuités.

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