Le rayonnement caractéristique

 

Il est possible qu'un électron arrivant à très grande vitesse dans un atome entre en collision avec un électron de cet atome. Cela peut conduire à l'éjection de cet électron et on obtient un atome déstabilisé auquel il manque un électron sur une de ses couches électronique. Si l'électron éjecté se trouvait sur la couche K , cette couche se trouve incomplète et un électron de la couche voisine externe L va migrer vers la couche K. Les niveaux d'énergie de ces deux couches étant différents il y a création d'une onde électromagnétique d'énergie exactement égale à la différence d'énergie entre ces deux couches électroniques. Le même phénomène peut se reproduire entre la couche M et L car la couche L est alors incomplète.

 

Dans ce processus on a la production de photons d'énergie très précise qui ne dépend que du matériau considéré. Si le matériau est un alliage de, par exemple, 2 métaux différents on obtient 2 raies spectrales distinctes relatives aux différences de niveaux d'énergie entre les couches K et L les 2 atomes différents, puis 2 autres raies spectrales relatives aux niveaux d'énergie entre les couches L et M ect…. C'est une méthode utilisée en métallurgie pour connaître la composition des alliages puisqu'à partir d'une analyse spectrale on peut déterminer les types d'atomes. Pour augmenter le rendement il faut beaucoup de probabilité de collision : il faut donc un atome avec beaucoup d'électrons.