[News] Les atomes en mouvement bientôt vus aux rayons X

[Michel]

Pour scruter la matière en mouvement à l'échelle atomique, les chercheurs du monde entier rivalisent d'imagination. Une équipe franco-japonaise est tout près d'y parvenir avec des rayons X. Obtenir des rayons X si intenses et d’impulsions si courtes qu’ils pénétreraient au cœur de la matière et pourraient « filmer » les atomes en mouvement : tel est le rêve actuel de nombreux physiciens. Et l’équipe franco-japonaise de Marie-Emmanuelle Couprie et Toru Hara (1) ne déro...

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[Victor]

Dans ce cas là les photons/électrons doivent être assez perturbateur... Non?

[buck]

si le pulse est assez court non

[bongo1981]

Plus la longueur d'onde est courte, et plus la perturbation du mouvement des particules est importante.

Est-ce qu'éclairer une réaction chimique avec un tel dispositif ne va pas dénaturer ce qui se passe normalement ?

[buck]

On denature mais assez peu (le hic c'Est de quantifier ce assez peu)
Il me semble que si le pulse est suffisament court (plus court que les temsp de reaction moleculaires) la molecule n'a pas le temps d'emmagasiner l'energie envoyee.
Si je fait une analogie avec ce sur quoi je suis en ce moment: un element de protection ESD peut laisser passer pdt 2-3 ns un signal depassant ses capacite (BV pour une diode) cela ne detruira pas les dispositifs derrieres lui.
Par contre si il laisse passer le signal pdt 50ns, c'est mort.

[Victor]

Si j'ai bien compris il y a une partie cinétique de chimie moléculaire et une partie optique adsorption/émission... ça doit être calé d'étudier ça

[M.Quitant]

On devrais donc enfin savoir si le chat de monsieur Schrodinger est mort ou vivant.
C'est ça ?

[buck]

M quitant: non, on a tjs ce soucis. Par contre ce qu'on veux c'est voir ou sont les atomes et dans quelle configuration. A priori il n'y a pas de soucis

Victor: oui ca doit etre dur a prendre en compte. MAis au final on se debrouille pour ne pas etre dans la zone ou les phenomenes optique soient preponderants. C'ets deja bien de voir les premiers parametres influents. Ca necessitera d'affiner plus tard (leur passage vers le X et reduction du pulse)

[M.Quitant]

Merci buck.

[buck]

de rien

[Ze Venerable]

Comme toujours il faut que la longueur d'onde soit du même ordre que ce que l'on cherche à observer, c'est pareil en acoustique

[Victor]

Comme toujours il faut que la longueur d'onde soit du même ordre que ce que l'on cherche à observer, c'est pareil en acoustique

Oui mais c'est aussi la condition pour créer des interférences

[buck]

Comme toujours il faut que la longueur d'onde soit du même ordre que ce que l'on cherche à observer, c'est pareil en acoustique

Oui mais c'est aussi la condition pour créer des interférences

plait il?

[Victor]

On utilise en optique ce phénomène pour créer des réseaux d'interférences, les réseaux sont des stries répétitives de la même longueur ou à peu près que la longueur d'onde que l'on veut diffracter, les contributions des ondes réfractées sont répétitives et constructives, et elles donnent un rayon plus mono chromatique

[Ze Venerable]

C'est via un phénomène d'interférence que l'on observe les atomes dans ce type de technique ?

[buck]

non il me semble que c'est direct ...

[Victor]

Vous éclairez et vous observez... Les interférences seraient plutôt des parasites... Non ?

[buck]

Vous éclairez et vous observez... Les interférences seraient plutôt des parasites... Non ?

ca ca depend de ce que tu recherche, dans certains cas oui , d'autres non.
PAr contre ici je ne suis pas sur qu'ily ai recombinaison du signal avec l'original, qui est la condition pour faire des interferences. C'est plus tu prend des cliches

[bongo1981]

merci buck pour l'analogie

Pour discriminer s'il faut prendre en compte l'effet ondulatoire, il suffit de comparer la taille des objets que l'on veut observer, et la longueur d'onde du rayonnement utilisé.

Les rayons X ont pour longueur caractéristique : entre 5 pm (5e-12 m) et 10 nm (1e-8 m).

La taille caractéristique des atomes est 1e-10 m (donc pour la borne la plus énergétique, il n'y a pas d'interférence, et c'est bien une observation directe, en optique géométrique).

[Victor]

Oui Bongo mais là il parle de molécules qui sont beaucoup plus grandes

[buck]

Merci Bongo, comme en plus on n'est pas encore en X, ca le fait encore moins.
En tout cas l'observation des transitoires c'est qd meme assez dur (et leur simu... j'ai besoin de resultats de simulation sur une diode et ca foire en plein dedans .... rhhaaaaaaaaa)

[buck]

Victor: une molecule ca va de H2 a des longues chaines carbonnees qui font qq centimetres. La ils parlent plutot d'atomes dc on reste dans le range nanometre - angtroms.
Et pour moi molecule ca reste par defaut a qq atomes ensemble, sinon il y a precision (longue chaine)

[Victor]

Tu as raison dans un cristal c'est de l'ordre de qq 0.1 nanomètres ça doit être pareil pour des molécules simples du style H²O

[buck]

en effet 0.5 nm pour le silicium.
Pour une molecule ca peut etre plus grand mais pas exceder les 10nm a mon avis, sauf cas exotique (condensat, paires de cooper ... mais ce n'est plus des molecules la)

[bongo1981]

Oui mais on s'intéresse aux liaisons entre atomes (et non à une molécule entière), donc c'est de l'ordre de la centaine de picomètres (j'avais pour mémoire une liaison C-C à 154 pm).