DIFFRACTION DES RAYONS X

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Médias de l’article

William Henry Bragg et William Lawrence Bragg

William Henry Bragg et William Lawrence Bragg
Crédits : Hulton Getty

photographie

William Lawrence Bragg

William Lawrence Bragg
Crédits : Hulton Archive/ Getty Images

photographie

Afficher les 2 médias de l'article


photographie : William Henry Bragg et William Lawrence Bragg

William Henry Bragg et William Lawrence Bragg

Les physiciens britanniques William Henry Bragg (1862-1942) et son fils William Lawrence Bragg (1890-1971), tous deux lauréats du prix Nobel de physique en 1915, pour l'étude des cristaux par diffraction des rayons X. 

Afficher

La thèse de William Lawrence Bragg (1890-1971), publiée en 1913 dans les comptes-rendus de la Cambridge Philosophical Society et titrée Diffraction d'ondes courtes électromagnétiques par un cristal, marque la naissance de l'étude moderne des solides, et en particulier des cristaux. Après ses études à Adélaïde en Australie (sa ville natale), puis à l'université de Cambridge (Royaume-Uni), W. L. Bragg travaille sous la direction de son père, William Henry Bragg (1862-1942). C'est à ce moment que le physicien allemand Max von Laue annonce qu'il a observé la diffraction des rayons X par les cristaux. Cette découverte fondamentale ne permet cependant pas de déduire la structure cristalline des données expérimentales.

photographie : William Lawrence Bragg

William Lawrence Bragg

Le physicien britannique William Lawrence Bragg (1890-1971) a reçu, conjointement avec son père William Henry Bragg (1862-1942), le prix Nobel de physique en 1915, pour l'étude des cristaux par diffraction des rayons X. 

Afficher

Dans son travail de thèse, W. L. Bragg démontre que le problème devient soluble mathématiquement si on considère le phénomène comme dû à la réflexion du faisceau par des plans contenant les points du réseau cristallin. On peut alors calculer le rapport entre la distance de ces plans et la longueur d'onde du rayonnement X à partir de l'angle de réflexion du faisceau incident. Il répète les expériences de von Laue avec des cristaux de chlorure de sodium et différents sels de potassium et réussit à en extraire des informations sur leurs structures. Pour améliorer ces résultats, il réalise qu'il faudrait abandonner la méthode photographique de von Laue et se servir d'un appareil nouveau, capable de sélectionner une bande étroite de fréquences X, un « spectromètre X ». Son père, W. H. Bragg, le conçoit et le fabrique en quelques mois. Grâce à cet instrument, le père et le fils, parfois conjointement, parfois séparément, analysent la structure de nombreux cristaux, tels que le diamant, le platine, le palladium, le cuivre ou le nickel, ainsi que des pyrites, des cuprites et des calcites. En 1915, W. H. et W. L. Bragg se partagent le prix Nobel de physique « pour leur contribution essentielle à l'analyse de la structure des cristaux à l'aide des rayons X ».

—  Bernard PIRE

1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 2 pages

Écrit par :

  • : directeur de recherche émérite au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau

Classification

Autres références

«  DIFFRACTION DES RAYONS X  » est également traité dans :

ARCHÉOLOGIE (Traitement et interprétation) - L'archéométrie

  • Écrit par 
  • Loïc BERTRAND, 
  • Jean-Paul DEMOULE, 
  • Loïc LANGOUET, 
  • Martine REGERT
  •  • 4 375 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « L'analyse des matériaux »  : […] Les premiers outils de l'homme préhistorique ont été des pierres dont la dureté permettait d'entamer des matériaux plus tendres. Avec l'apparition du feu, il sut utiliser les argiles, les dégraisser avec d'autres minéraux, pour obtenir d’abord des figurines, puis des poteries, qui se sont généralisées à partir du Néolithique. Des pierres lui permirent de confectionner les foyers, élever des monum […] Lire la suite

BRAGG sir WILLIAM HENRY (1862-1942) & sir WILLIAM LAWRENCE (1890-1971)

  • Écrit par 
  • Christian BRACCO
  •  • 1 792 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Le retour en Angleterre et une collaboration père et fils »  : […] En 1909, William Lawrence Bragg intègre à son tour le Trinity College de Cambridge où il suit les enseignements de Joseph John Thomson (1856-1940) et de James Hopwood Jeans (1877-1946), ainsi que ceux de Charles Thomson Rees Wilson (1869-1959), dans le domaine de l’optique (diffraction), qui le marquent plus particulièrement. La famille Bragg venait de rentrer en Angleterre, son père ayant accepté […] Lire la suite

CRISTAUX

  • Écrit par 
  • Marc AUDIER, 
  • Michel DUNEAU
  •  • 7 292 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Diffraction des rayons X »  : […] La diffraction des rayons X est la technique la plus utilisée. Elle sert à l'étude des propriétés cristallographiques d'une très grande diversité de matériaux naturels ou de synthèse dans différentes disciplines scientifiques : minéralogie, chimie organique et minérale, métallurgie, biologie, etc. Le pouvoir diffusant du rayonnement X par un atome dépend de sa densité électronique, située autour […] Lire la suite

ENZYMES - Site actif

  • Écrit par 
  • Gabriel GACHELIN
  •  • 3 967 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Le complexe enzyme-substrat dans le site actif »  : […] Considérons une enzyme E et son substrat S. La découverte de Michaelis et Menten a consisté en la démonstration que la condition du pouvoir catalytique d'une enzyme est la formation, entre celle-ci et son substrat, d'un complexe, appelé ES, dans lequel le substrat est fixé de manière spécifique et réversible au sein d'un creux de l'enzyme, le site actif, appelé encore site catalytique . Ce complex […] Lire la suite

FRANKLIN ROSALIND ELSIE (1920-1958)

  • Écrit par 
  • Gabriel GACHELIN
  •  • 960 mots

Scientifique britannique née à Londres le 25 juillet 1920 et décédée le 16 avril 1958 en cette même ville. La courte carrière scientifique de Rosalind Franklin ne se lit pas seulement dans sa remarquable contribution à l'application d'une technique physique – la diffraction des rayons X – pour la détermination de la structure de molécules mal cristallisables (comme celles du charbon, de l'ADN, des […] Lire la suite

HODGKIN DOROTHY MARY CROWFOOT (1910-1994)

  • Écrit par 
  • Georges BRAM
  •  • 398 mots
  •  • 1 média

Biochimiste britannique née au Caire (Égypte), décédée à Ilmington (Warwickshire). Dorothy Mary Crowfoot Hodgkin commence en 1928 ses études de chimie à Oxford et les poursuit en 1932 à Cambridge, où elle s'initie, sous la direction de John Desmond Bernal, à la détermination de structures cristallines par diffraction des rayons X. Elle revient en 1934 à Oxford, où elle va effectuer le reste de sa […] Lire la suite

KENDREW sir JOHN COWDERY (1917-1997)

  • Écrit par 
  • Georges BRAM
  •  • 328 mots
  •  • 1 média

Biochimiste britannique né le 24 mars 1917 à Oxford et mort le 23 août 1997 à Cambridge, sir John Cowdery Kendrew effectue des études de chimie à l'université de Cambridge puis, pendant la Seconde Guerre mondiale, travaille dans un centre de recherche du ministère de la guerre à la mise au point du radar. Après la guerre, il revient à Cambridge, où il rencontre Max Ferdinand Perutz, qui deviendra […] Lire la suite

LAUE MAX VON (1879-1960)

  • Écrit par 
  • Zdenek JOHAN
  •  • 624 mots
  •  • 1 média

Physicien allemand, né à Pfaffendorf le 9 octobre 1879 dans une famille aisée, Max von Laue, malgré la volonté de son père, officier supérieur, est rapidement attiré par la recherche scientifique. Après ses études, il effectue ses premiers travaux de recherche avec Max Planck, dont il devient le disciple et l'ami ; il se consacre à l'enseignement universitaire tout d'abord à Berlin et à Munich (19 […] Lire la suite

NUCLÉIQUES ACIDES

  • Écrit par 
  • Jacques KRUH, 
  • Ethel MOUSTACCHI, 
  • Michel PRIVAT DE GARILHE, 
  • Alain SARASIN
  •  • 13 457 mots
  •  • 17 médias

Dans le chapitre « Utilisation des radiations dans l'analyse des acides nucléiques »  : […] Les acides nucléiques présentent en solution diluée un très intense spectre d'absorption en ultraviolet ; ce spectre est la résultante des spectres d'absorption individuels des purines et pyrimidines entrant dans leur constitution. Du point de vue quantitatif, il est intéressant car il permet de doser les acides nucléiques en solution pure (fig. 9) . Les méthodes utilisant la diffraction des rayo […] Lire la suite

OPTIQUE CRISTALLINE - Diffraction par les cristaux

  • Écrit par 
  • André AUTHIER
  •  • 8 885 mots
  •  • 18 médias

Dans le chapitre « Détermination du groupe d'espace »  : […] Ainsi qu'il a été vu plus haut, la diffraction des rayons X permet tout d'abord de déterminer le groupe de symétrie d'orientation (avec la méthode de Laue) et les paramètres de la maille cristalline (par les méthodes de Debye-Scherrer et du cristal tournant). Elle permet aussi de déterminer le groupe de symétrie de position, ou groupe d'espace. Il a été montré (cf.  cristaux  Cristallographie) que […] Lire la suite

Pour citer l’article

Bernard PIRE, « DIFFRACTION DES RAYONS X », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 02 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/diffraction-des-rayons-x/