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Concept
Rayonnement continu de freinage
Résumé
Le rayonnement continu de freinage ou bremsstrahlung (prononcé en allemand , de bremsen « freiner » et Strahlung « rayonnement », c.-à-d. « rayonnement de freinage » ou « rayonnement de décélération ») est un rayonnement électromagnétique à spectre large créé par le ralentissement de charges électriques. On parle aussi de rayonnement blanc.
vignette|Création d'un rayonnement par freinage d'un électron dans le champ électrique d'un noyau atomique.
Lorsqu'une cible solide est bombardée par un faisceau d'électrons, ceux-ci sont freinés et déviés par le champ électrique des noyaux de la cible. Or, comme le décrivent les équations de Maxwell, toute charge dont la vitesse varie, en valeur absolue ou en direction, rayonne. Comme l'énergie liée à la décélération des électrons est quantifiée suivant des valeurs fortement rapprochées (comme le prévoit la fonction de distribution de translation associée), cela crée un flux de photons dont le spectre en énergie est quasiment continu.
Ce procédé est notamment utilisé pour produire des rayons X, dans les générateurs de rayons X et les synchrotrons. Ces deux sources ne donnent pas le même type de spectre. En effet, le rayonnement synchrotron est purement continu, contrairement à celui d'un tube à rayons X, qui comporte quelques raies spectrales, dû à des transitions électroniques.
L'énergie maximale des photons est l'énergie cinétique initiale E0 des électrons. Le spectre en énergie s'arrête donc à cette valeur E0. Si l'on trace le spectre en longueur d'onde (représentation la plus fréquente), on a un spectre qui commence à λ0 qui vaut
ou encore
et dont l'énergie est maximale pour λmax qui vaut
où
h est la constante de Planck ;
c est la vitesse de la lumière dans le vide ;
e est la charge électrique élémentaire de l'électron ;
U est la tension appliquée au tube à rayons X.
Dans un plasma, les électrons libres produisent constamment un Bremsstrahlung lorsqu'ils entrent en collision avec des ions.
Source officielle
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Proximité ontologique