Bac S Nouvelle Calédonie Session de remplacement mars 2017 ...
... de l'interaction entre un faisceau incident et la matière de l'échantillon étudié.
... est supérieure à la moitié de la longueur d'onde du rayonnement incident.
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EXERCICE I DES ÉLECTRONS POUR VOIR LE MONDE (5 points)
Du grec ancien mikros signifiant petit et skopein signifiant examiner, la microscopie désigne étymologiquement lobservation de petits objets. Dans cet exercice, on cherche à comparer les performances dun Microscope Électronique à Balayage (MEB) avec celles dun microscope optique.
Principe de base du microscope électronique à balayage (MEB) :
Dans un microscope électronique à balayage, le faisceau incident est un faisceau délectrons. Les électrons sont dabord extraits un à un dun filament métallique chauffé à très haute température. Ils sont ensuite accélérés, sur une distance d1 = 1,0 m, par un champ électrique EMBED Equation.DSMT4 uniforme. Les électrons ainsi accélérés sont focalisés et guidés par des bobines magnétiques. Ils ont tous la même vitesse et vont ensuite interagir avec une portion de surface de léchantillon à analyser.
Pouvoir de résolution du microscope :
Le pouvoir de résolution dun microscope évalue sa capacité à distinguer deux points A et B.
Toute image obtenue par un microscope résulte de linteraction entre un faisceau incident et la matière de léchantillon étudié. Ce faisceau incident est un faisceau lumineux dans le cas dun microscope optique, un faisceau délectrons dans le cas du MEB. Le phénomène de diffraction du faisceau joue un rôle dans la limitation du pouvoir de résolution dun microscope. Avec un microscope optique fonctionnant avec la lumière visible, on considère généralement que lon peut distinguer deux points A et B si la distance qui les sépare est supérieure à la moitié de la longueur donde du rayonnement incident. Tandis quavec un MEB, cette distance doit être supérieure à environ 50 fois la longueur donde de de Broglie associée au faisceau délectrons.
Données :
masse dun électron : m = 9,1×10-31 kg ;
charge électrique élémentaire : e = 1,60×1019 C ;
constante de Planck : h = 6,63×1034 J.s ;
intensité du champ de pesanteur : g = 9,8 m.s-2 ;
domaine de fréquences des rayons X : 3×1016 Hz < (
