Cette séance de cours introduit le rayonnement laser à électrons libres (XFEL) synchrotron et rayons X, soulignant leur importance dans divers domaines scientifiques. Il discute des faisceaux intenses de rayons X produits par ces installations et de leurs applications dans la fabrication avancée, l'imagerie biologique, la nanotechnologie, et plus encore. L'instructeur décrit les principes fondamentaux de l'interaction des rayons X avec la matière et la physique derrière la génération du rayonnement synchrotron et XFEL. La séance de cours couvre également les méthodes expérimentales et les applications utilisées dans ces installations, en mettant l'accent sur trois méthodologies principales: la diffusion élastique et la diffraction, les spectroscopies aux rayons X et l'imagerie aux rayons X. Chaque méthodologie est explorée en détail, en commençant par la cristallographie et les techniques de diffusion élastique, suivies de méthodes spectroscopiques qui ne peuvent être effectuées qu'aux synchrotrons. La dernière section se concentre sur les techniques d'imagerie, y compris les tomographies aux rayons X et l'imagerie sans lentille. L'instructeur invite les étudiants à s'engager dans le monde diversifié et évolutif de la science synchrotron et XFEL, qui couvre de nombreuses disciplines scientifiques.