Électron Auger

Les électrons Auger sont des électrons émis lors de la désexcitation d'un atome. Ce phénomène a été découvert en 1922 par Lise Meitner qui cherchait en fait les électrons bêta d'origine nucléaire mais Pierre Auger s'y est aussi intéressé au...



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Spectroscopie - Mesure physique - Métrologie

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  • ... Bonjour L'électron Auger est produit lors du réarrangement du cortège électronique. En fait l'énergie est transférée à un électron.... (source : forums.futura-sciences)
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Les électrons Auger sont des électrons émis lors de la désexcitation d'un atome. Ce phénomène a été découvert en 1922 par Lise Meitner[1] qui cherchait en fait les électrons bêta d'origine nucléaire mais Pierre Auger s'y est aussi intéressé au même moment[2] pour en faire le sujet de sa thèse et c'est son nom qui a été donné à ce phénomène, en premier lieu à l'étranger[3][4].

Quand un atome est bombardé par des rayons X ou des électrons de forte énergie, un électron est retiré d'une couche interne d'un atome, laissant une place vacante, qu'un électron d'une couche de plus haute énergie peut venir remplir, causant un dégagement d'énergie. Cette énergie peut :

Ce phénomène est utilisé pour faire des analyses élémentaires de surface : c'est la spectrométrie Auger.

Calcul des énergies

En prenant par exemple le cas où un électron est sur la couche électronique K d'énergie EK, après son éjection, un autre électron présent sur la couche L, d'énergie EL descend sur la couche K en émettant un photon de fluorescence. Ce photon va aller frapper un électron sur la couche M, d'énergie EM, qui va quitter l'atome (c'est l'électron Auger).

Alors l'énergie du photon de fluorescence se calcule grâce à la relation : E_K-E_L=E_M+\frac{1}{2}mvˆ2

Et l'énergie E de l'électron Auger se calcule : E=\frac{1}{2}mvˆ2=(E_K-E_L)-E_M

Ces calculs approximatifs doivent être raffinés en pratique en tenant compte de nombreuses autres considérations, surtout dans les applications quantitatives de la spectrométrie Auger (voir la section Liens externes).

Spectrométrie Auger

Un spectromètre Auger est un appareil particulièrement comparable à un microscope électronique à balayage ; il permet d'ailleurs de faire des images de type MEB.

L'appareil comporte un canon électronique qui bombarde l'échantillon, et un détecteur d'électrons qui détecte les électrons Auger et détermine leur énergie. L'énergie des électrons sert à déterminer la nature chimique des atomes, et le mode balayage sert à dresser une cartographie chimique de la surface de l'échantillon.

Les électrons Auger ayant une faible énergie, seuls ceux provenant des premières couches atomiques sortent de l'échantillon, c'est par conséquent une méthode d'analyse superficielle. Pour la même raison, il faut travailler en vide poussé (ultra vide, de l'ordre de 10-8 Pa, 10-10 torr).

D'autre part, ce sont les éléments légers (faible numéro atomique Z) qui produisent le plus d'électrons Auger, les atomes lourds (Z élevé) produisant en particulier des photons X. L'analyse chimique est par conséquent limitée aux éléments légers.

Notes et références

  1. L. Meitner : Über die Entstehung der β-Strahl-Spektren radioaktiver Substanzen, Z. Physik 9 (1922) 131-144.
  2. P. Auger : Sur les rayons β secondaires produits dans un gaz par des rayons X, C. R. A. S. 177 (1923) 169-171. (//gallica. bnf. fr/ark :/12148/bpt6k3130n. image. f187. langFR)
  3. O. Hardouin Duparc : Pierre Auger – Lise Meitner. Comparative contributions to the Auger effect, Int. J. Mat. Res. 100 (2009) 1162-1166. DOI : 10.3139/146.110163
  4. O. Hardouin Duparc : Pierre Auger - Lise Meitner. Contributions Comparées à l'effet Auger, Reflets de la Physique, 18 (2010) 23-25. DOI : 10.1051/refdp/2010006


Voir aussi

Liens externes

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 11/11/2010.
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