Universit Badji Mokhtar Annaba Facult des Sciences Dpartement

Université Badji Mokhtar Annaba Faculté des Sciences Département de Physique Licence Fondamentale LMD, 3ème année Travaux pratiques de physique du solide par Pr. Bentayeb

$TP 1 : Empilements TP 2 : diffraction des électrons TP 3 : Spectre$

TP 1 : Empilements TP 2 : diffraction des électrons TP 3 : Spectre d’énergie d’un tube à RX TP 4 : Filtrage des RX TP 5 : Diffraction de Bragg

Comment faire un compte rendu? - Titre du TP - But du TP - Matériel utilisé - Montage - Formules utilisées - Résultats et discussions (Tableaux, graphes, calcul d’incertitude) - Réponses aux questions posées. - Conclusion (pour les détails voir la brochure des TP) Pr. Bentayeb 2019/2020

Empilements Pr. Bentayeb 2019/2020

Empilements 2 D Pr. Bentayeb 2019/2020

Empilements 3 D Structure cubique simple Structure cubique centrée Pr. Bentayeb 2019/2020

Empilement ABCABC…. Plan C Plan B Plan A Structure cubique à faces centrées Pr. Bentayeb 2019/2020

Empilement ABABAB…. . Plan A Plan B Plan A Structure hexagonale compacte (Structure réalisée par le binôme Asma Deradji et Rayen Khalfa) Pr. Bentayeb 2019/2020

Empilements 3 D Pr. Bentayeb 2019/2020

Structure CC Pr. Bentayeb 2019/2020

Pr. Bentayeb 2019/2020

Empilement des atomes dans une structure CFC Pr. Bentayeb 2019/2020

Empilement ABCABC Pr. Bentayeb 2019/2020

Structure CFC Pr. Bentayeb 2019/2020

Plans et directions les plus denses Pr. Bentayeb 2019/2020

Structure HCP Pr. Bentayeb 2019/2020

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Objectifs du TP 1 Réalisation et étude de quelques structures cristallines (Voir brochure)

$Diffraction des électrons Pr. Bentayeb 2019/2020$

Diffraction des électrons Pr. Bentayeb 2019/2020

Production des électrons Un faisceau d’électrons est créé dans la lampe suite au chauffage d’une cathode incandescente (borne ). Les électrons accélérés par une tension V, passent à travers un système optique de focalisation et viennent frapper un cristal de graphite situé sur l’anode (borne ) Résultat : Formation d’anneaux de diffraction sur l’écran fluorescent de la lampe Pr. Bentayeb 2019/2020

$TP 2 : Diffraction des électrons But du TP • Vérification de la loi$

TP 2 : Diffraction des électrons But du TP • Vérification de la loi de Bragg. • Réalisation de la méthode de Debye-Scherrer dans le cas du graphite polycristallin. • Mesure des diamètres des 2 anneaux de diffraction pour différentes tensions d’accélération. • Détermination des distances inter-réticulaires du graphite. Pr. Bentayeb 2019/2020

Dispositif expérimental Pr. Bentayeb 2019/2020

Rayons X Pr. Bentayeb 2019/2020

Spectre électromagnétique RX Pr. Bentayeb 2019/2020

Spectre de RX • Découverts par le physicien allemand W, C, Röntgen en 1895 • Ils peuvent être produits au moyen d’un tube dit « tube de Coolidge » • U (tension accélératrice) 20 000 à 30 000 V • Ec (énergie cinétique des électrons) 20 à 30 ke. V • U et I (intensité du courant de chauffage) se règlent à volonté Pr. Bentayeb 2019/2020

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Spectre caractéristique des RX Pr. Bentayeb 2019/2020

Transitions Pr. Bentayeb 2019/2020

Comparaison des spectres caractéristiques du Mo et du Cu Pr. Bentayeb 2019/2020

TP 3 : Spectre d’énergie d’un tube à RX Objectifs du TP 1) Tracé de spectres d’un tube à RX avec une anode de Mo : • • • Spectre d’énergie R = f(E) Spectre d’émission R = f( ) Spectre de diffraction R = f(2 ) 2) Etude de l’influence de la haute tension U et du courant d’émission I sur le rayonnement de freinage et sur le rayonnement caractéristique. Détermination des raies caractéristiques K et K du Mo 3)

Méthode -2 Pr. Bentayeb 2019/2020

Appareil de RX Réponse du compteur Geiger Müller Compteur Geiger Müller Source de RX échantillon Pr. Bentayeb 2019/2020

TP 4 : Filtrage des RX Objectifs du TP • Filtrage du spectre d’un tube à RX pour une anode de Mo • Obtention d’un rayonnement monochromatique à l’aide du Zr. • Comparaison des intensités des raies caractéristiques des spectres filtré et non filtré. Pr. Bentayeb 2019/2020

Filtrage des RX Filtre en Zr Pr. Bentayeb 2019/2020

Longueurs d’onde (K ), (K ) et K pour les numéros atomiques Z = 40 42 (K ), pm K, pm Elément Z Zr 40 78, 74 70, 05 68, 88 Nb 41 74, 77 66, 43 65, 31 Mo 42 71, 08 63, 09 61, 99 Pr. Bentayeb 2019/2020

Représentation schématique de la transmission d’un atténuateur en fonction de la longueur d’onde du rayonnement X Pr. Bentayeb 2019/2020

TP 5 : Réflexion de Bragg Objectifs du TP • Etude et comparaison de la réflexion de Bragg sur les monocristaux de Na. Cl et Li. F. • Détermination de la constante de réseau a 0 du Na. Cl et du Li. F. Pr. Bentayeb 2019/2020

Représentation de la structure de Na. Cl où d est l’écartement des plans réticulaires dans la direction [100] et a 0 est la constante du réseau. Pr. Bentayeb 2019/2020