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Concept
Diffraction des électrons
Résumé
La diffraction des électrons est une technique utilisée pour l'étude de la matière qui consiste à bombarder d'électrons un échantillon et à observer la figure de diffraction résultante. Ce phénomène se produit en raison de la dualité onde-particule, qui fait qu'une particule matérielle (dans le cas de l'électron incident) peut être décrite comme une onde. Ainsi, un électron peut être considéré comme une onde, comme pour le son ou les vagues à la surface de l'eau. Cette technique est similaire à la diffraction X et à la diffraction de neutrons.
La diffraction des électrons est fréquemment utilisée en physique et chimie du solide afin d'étudier la structure cristalline d'un matériau donné. Ces expériences sont habituellement réalisées en microscopie électronique en transmission (MET), en microscopie électronique à balayage (MEB) ou en diffraction d'électrons rétrodiffusés (EBSD). Dans ces instruments, les électrons sont accélérés par un potentiel électrostatique afin d'atteindre l'énergie désirée et donc la longueur d'onde requise avant qu'ils interagissent avec l'échantillon à étudier.
La structure périodique d'un solide cristallin agit comme un réseau de diffraction optique, diffusant les électrons de manière statistiquement prédictive. En travaillant à partir du schéma de diffraction observé, il peut être possible de déduire la structure du cristal à l'origine de cette diffraction. Cependant, cette technique est limitée par le problème de phase.
En dehors de l'étude des cristaux, la diffraction électronique est aussi une technique utile afin d'étudier l'ordre à courte portée pour des solides amorphes et la géométrie des molécules gazeuses.
L'hypothèse de De Broglie, formulée en 1924, prédit que les particules doivent aussi se comporter comme des ondes. La formule de De Broglie fut confirmée trois ans plus tard pour les électrons (possédant une masse au repos) avec l'observation de la diffraction électronique dans deux expériences indépendantes.
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